CN105679028B - 公交线路设置合理性和站台效率数据分析方法 - Google Patents

公交线路设置合理性和站台效率数据分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种公交线路设置合理性和站台效率数据分析方法，该方法的步骤如下：首先，同站点名称PiNAME聚类；其次，站点y轴方向聚类，(1)车站方位角粗略值alpha计算，(2)转轴计算，(3)坐标排序；最后，站点x方向聚类。本发明可以解决利用计算机通过多次聚类分析计算同名公交站台线路总数和物理公交站台线路总数，提高运营效率的技术问题。

Description

公交线路设置合理性和站台效率数据分析方法
技术领域
本发明涉及一种对公交数据进行的自动化分类统计的技术。
背景技术
现有技术的多为通过公交站点位置来划分公交站的位置，只是提供位置信息，并不包含公交站台上线路数的统计，且对同名站台的线路数统计也较为欠缺。如果没有线路数的统计，将不能分析线路设置的合理性，根据美国相关数据统计，一个站台上的公交线路数超过5条，公交站台进站和落客载客的效率将会下降。所以统计站台上线路的数量将有助于优化现在的公交网络，提供运营效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种公交线路设置合理性和站台效率数据分析方法，以解决利用计算机通过多次聚类分析计算同名公交站台线路总数和物理公交站台线路总数，提高运营效率的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明的方法步骤如下：
1)、同站点名称PiNAME聚类
站点名称PiNAME记录在站点图元Pi的扩展数据列表内，遍历所有站点名称PiNAME，将相同名称站点进行组合聚类，是本方法的第一次聚类过程；利用站点图元AcadCIRCLE的坐标，即圆心的坐标，可以获得以相同站点名称为一类所有站点的坐标位置集合，其中每个站点虽然站点名称PiNAME相同，但站点所属的线路名称PiLNAME不同；第一次聚类的结果是将相同名称的站点按照不同线路名称进行组合和排列，获得相同名称站点的归类列表；该列表即是本次聚类的结果，亦为第二次聚类的条件；
2)、站点y轴方向聚类
将具有同站名的站点再进行聚类，通过遍历计算相邻两个站点的间距，通过阈值控制站点间距，将小于一定阈值的站点进行聚类得到二次聚类的结果；
(1)车站方位角粗略值alpha计算
将同站点名称PiNAME聚类结果中的某一站点名称下所有站点集合进行遍历，求出该集合下每一个站点距离本站点最近的两个站点的连线的方位角，求出这些方位角的平均值，该值则可以看做是本车站(同名车站)方位角的粗略值；
(2)转轴计算
按照车站方位角粗略值alpha进行转轴，根据转轴公式，分别计算出同站点名称PiNAME下的所有站点转轴后的坐标值；
(3)坐标排序
先按照转轴后的坐标y进行排序，按排序计算相邻两个y值差值dty，形成y值差值dty序列；给定一个y方向的距离阈值ymax，按顺序分别于y值差值dty进行比较大小，将两个大于y方向的距离阈值ymax值的y值差值dty对应的站点组成y方向集合stationY，将所有的集合示出，最终完成站点y方向聚类；计算出每个y方向集合stationY中的站点的数量，即为分向运营线路的数量或分向且分主辅路运营线路的数量；
该聚类结果用于分方向运营的线路归类以及主辅路运营的线路归类分析，分方向运营的公交线路是指在同一条道路上运营的所有线路，按照道路两侧不同方向进行分类；主辅路运营线路归类，是在分方向的运营线路的归类的基础，由于道路的分幅设置，使得主辅路也需要进行归类分析计算；根据大量的实测统计结果，并结合道路的宽度的实际情况，y方向的距离阈值ymax的取值为5.5，这样的设置既满足了分方向运营线路的归类分析，同时也能满足主辅路方向的归类分析；
3)、站点x方向聚类
将二次聚类结果stationY集合作为本步骤的条件，按x轴方向进行第三次聚类，即x轴方向的聚类，得到结果集stationXY；站点分布于路侧，以车站作为载体，通常一个物理意义上的车站汇聚1-10个站点(线路)不等，多余站点将在距离该车站20m外设置同名车站来承载剩余站点，本次聚类的结果即为一个物理车站上公交站点(线路)数量；
将每个stationY集中的站点转轴后的x坐标排序，按排序计算相邻两个x值差值(dtx)，形成dtx序列；在x方向上也设置阈值xmax，该值大小推荐为20，与dtx序列中的每个数顺序进行比较，将两个大于xmax值的dtx对应的站点组成x方向集合stationXY，将所有的集合示出，最终完成站点x方向聚类；计算出每个stationXY中的站点的数量，即为该车站内承载站点(线路)的数量。
本发明的积极效果:
使用本发明进行程序设计后，对城市内公交线路、站点进行统计分析，效率可以大幅提升。原有统计方法需要投入大量人力，对实地进行调查统计，通常每人每天仅能完成8-10平方公里的线路统计工作；使用本方法后，只需要操作程序10分钟即可得到统计区内所有的站点聚类信息。以北京市五环以内的面积720平方公里进行对比，原有统计方法需要72个人工日，而使用本发明进行统计只需要1小时即可完成全部统计工作。
具体实施方式
本发明的技术方案具体说明如下：
1、同站点名称(PiNAME)聚类
站点名称(PiNAME)记录在站点图元Pi的扩展数据列表内，遍历所有站点名称(PiNAME)，将相同名称站点进行组合聚类，是本方法的第一次聚类过程。利用站点图元(AcadCIRCLE)的坐标，即圆心的坐标，可以获得以相同站点名称为一类所有站点的坐标位置集合，其中每个站点虽然站点名称PiNAME相同，但站点所属的线路名称PiLNAME不同。第一次聚类的结果是将相同名称的站点按照不同线路名称进行组合和排列，获得相同名称站点的归类列表。该列表即是本次聚类的结果，亦为第二次聚类的条件。
2、站点y轴方向聚类
具本发明将具有同站名的站点再进行聚类，通过遍历计算相邻两个站点的间距，通过阈值控制站点间距，将小于一定阈值的站点进行聚类得到二次聚类的结果。
(1)车站方位角粗略值(alpha)计算
将同站点名称(PiNAME)聚类结果中的某一站点名称下所有站点集合进行遍历，求出该集合下每一个站点距离本站点最近的两个站点的连线的方位角，求出这些方位角的平均值，该值则可以看做是本车站(同名车站)方位角的粗略值。
(2)转轴计算
按照车站方位角粗略值(alpha)进行转轴，根据转轴公式，分别计算出同站点名称(PiNAME)下的所有站点转轴后的坐标值。
(3)坐标排序
先按照转轴后的坐标y进行排序，按排序计算相邻两个y值差值(dty)，形成dty序列；给定一个y方向的距离阈值ymax，按顺序分别于dty进行比较大小，将两个大于ymax值的dty对应的站点组成y方向集合(stationY)，将所有的集合示出，最终完成站点y方向聚类。计算出每个stationY中的站点的数量，即为分向运营线路的数量或分向且分主辅路运营线路的数量。
该聚类结果可以用于分方向运营的线路归类以及主辅路运营的线路归类分析，分方向运营的的公交线路是指在同一条道路上运营的所有线路，按照道路两侧不同方向进行分类；主辅路运营线路归类，是在分方向的运营线路的归类的基础，由于道路的分幅设置，使得主辅路也需要进行归类分析计算。根据大量的实测统计结果，并结合道路的宽度的实际情况，ymax的取值为5.5，这样的设置既满足了分方向运营线路的归类分析，同时也能满足主辅路方向的归类分析。
3、站点x方向聚类
将二次聚类结果stationY集合作为本步骤的条件，按x轴方向进行第三次聚类，即x轴方向的聚类，得到结果集stationXY。站点分布于路侧，以车站作为载体，通常一个物理意义上的车站汇聚1-10个站点(线路)不等，多余站点将在距离该车站20m外设置同名车站来承载剩余站点，本次聚类的结果即为一个物理车站上公交站点(线路)数量。
将每个stationY集中的站点转轴后的x坐标排序，按排序计算相邻两个x值差值(dtx)，形成dtx序列；在x方向上也设置阈值xmax，该值大小推荐为20，与dtx序列中的每个数顺序进行比较，将两个大于xmax值的dtx对应的站点组成x方向集合(stationXY)，将所有的集合示出，最终完成站点x方向聚类。计算出每个stationXY中的站点的数量，即为该车站内承载站点(线路)的数量。
在对北京市内公交线网的数据进行提取后，使用本发明方法，对北京市公交线路进行了分区域进行了y方向的聚类统计，并将北京市分成二环以内、二环-三环、三环-四环以及四环到五环四个区域，分别按区域进行二次聚类分析统计。统计结果参见表1所示。
表1：

Claims (1)

1.公交线路设置合理性和站台效率数据分析方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
1）、同站点名称PiNAME聚类
站点名称PiNAME记录在站点图元Pi的扩展数据列表内，遍历所有站点名称PiNAME，将相同名称站点进行组合聚类，是本方法的第一次聚类过程；利用站点图元AcadCIRCLE的坐标，即圆心的坐标，可以获得以相同站点名称为一类所有站点的坐标位置集合，其中每个站点虽然站点名称PiNAME相同，但站点所属的线路名称PiLNAME不同；第一次聚类的结果是将相同名称的站点按照不同线路名称进行组合和排列，获得相同名称站点的归类列表；该列表即是本次聚类的结果，亦为第二次聚类的条件；
2）、站点y轴方向聚类
将具有同站名的站点再进行聚类，通过遍历计算相邻两个站点的间距，通过阈值控制站点间距，将小于一定阈值的站点进行聚类得到二次聚类的结果；
（1）车站方位角粗略值alpha计算
将同站点名称PiNAME聚类结果中的某一站点名称下所有站点集合进行遍历，求出该集合下每一个站点距离本站点最近的两个站点的连线的方位角，求出这些方位角的平均值，该值则可以看做是同名车站方位角的粗略值；
（2）转轴计算
按照车站方位角粗略值alpha进行转轴，根据转轴公式，分别计算出同站点名称PiNAME下的所有站点转轴后的坐标值；
（3）坐标排序
先按照转轴后的坐标y进行排序，按排序计算相邻两个y值差值dty，形成y值差值dty序列；给定一个y方向的距离阈值ymax，按顺序分别于y值差值dty进行比较大小，将两个大于y方向的距离阈值ymax值的y值差值dty对应的站点组成y方向集合stationY，将所有的集合示出，最终完成站点y方向聚类；计算出每个y方向集合stationY中的站点的数量，即为分向运营线路的数量或分向且分主辅路运营线路的数量；
该聚类结果用于分方向运营的线路归类以及主辅路运营的线路归类分析，分方向运营的公交线路是指在同一条道路上运营的所有线路，按照道路两侧不同方向进行分类；主辅路运营线路归类，是在分方向的运营线路的归类的基础，由于道路的分幅设置，使得主辅路也需要进行归类分析计算；根据大量的实测统计结果，并结合道路的宽度的实际情况，y方向的距离阈值ymax的取值为5.5，这样的设置既满足了分方向运营线路的归类分析，同时也能满足主辅路方向的归类分析；
3）、站点x方向聚类
将二次聚类结果stationY集合作为本步骤的条件，按x轴方向进行第三次聚类，即x轴方向的聚类，得到结果集stationXY；站点分布于路侧，以车站作为载体，通常一个物理意义上的车站汇聚1-10个站点不等，多余站点将在距离该车站20m外设置同名车站来承载剩余站点，本次聚类的结果即为一个物理车站上公交站点数量；
将每个stationY集中的站点转轴后的x坐标排序，按排序计算相邻两个x值差值，即dtx，形成dtx序列；在x方向上也设置阈值xmax，该值大小推荐为20，与dtx序列中的每个数顺序进行比较，将两个大于xmax值的dtx对应的站点组成x方向集合stationXY，将所有的集合示出，最终完成站点x方向聚类；计算出每个stationXY中的站点的数量，即为该车站内承载站点的数量。
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