CN110264710A

CN110264710A - 基于ic卡刷卡和公交gps数据的公交客流推断方法

Info

Publication number: CN110264710A
Application number: CN201910424077.4A
Authority: CN
Inventors: 刘春凤; 赵勋; 李智
Original assignee: Tianjin University
Current assignee: Tianjin University
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2019-05-21
Publication date: 2019-09-20

Abstract

本发明公开了一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，包括：通过MYSQL数据库对数据进行清洗和整理；获得某一段时间内所有的IC卡刷卡记录，以及该时间内公交车的调度数据即车辆的GPS数据；将IC卡数据与GPS数据进行数据融合，通过提取IC卡卡号、刷卡时间、线路以及车辆编号，并将IC卡的刷卡时间与车辆GPS数据进行匹配，获得距离该刷卡时间较近的车辆位置信息；根据车辆位置信息与公交系统中的线路位置数据相匹配，获取最终的上车站点；统计不同站点的乘客刷卡上车次数得到某条线路、以及其包含的站点的客流信息。本发明解决了公交线路上站点的数据客流量统计的问题，提升现有公交站点客流统计的准确率。

Description

基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法

技术领域

本发明涉及公共交通领域，尤其涉及一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法。

背景技术

随着经济全球化的迅猛发展，城市化程度逐渐增强，人口在城市的聚集，使得交通越来越拥挤，因此对交通需求的总量依旧在持续增长，目前的现状是，城市交通的舒适便捷程度较之过去虽然已提升很多，但并不能完全满足人们的出行需求。为了应对这些问题，因而在许多国家中，政府将发展战略调整为优先发展公交网络。目前我国也开始着手对公共交通进行优先发展，例如北京在20世纪末就开始逐渐开通公交专用道等。对于城市交通系统，公共交通是一个极为重要的环节。相对于其他机动车类型，公交车具有污染少、方便、快捷等优点，其在能源消耗、道路占用空间上有着其它交通方式无法超越的优势。

以天津市城市公共交通系统为例，天津市将城市公共交通作为关系人民群众“衣食住行”的重大民生工程。公共交通在该城市显得尤为重要，越来越多的人外出选择乘坐公交车。公交网络是指在一定地域范围内所有公共交通线路和交通枢纽组成的网络。到目前为止，天津市已部署运行公交车线路近600条，运营线路总长度约13500公里，公交站数量2000多个，公交车数量超过10000部，乘坐公交车日均出行人次600万左右，据部分数据资料分析，随着政府加大力度发展公共交通，城市公共交通基础设施不断提高，公交网络系统不断改善，并且公交网络系统随着城市规模的扩大不断发生快速变化。这些人、车、物每天都会在网络云端留下大量数字轨迹。数据规模庞大、来源多样、结构迥异、实时变化。

如何从海量数据中提取来源广泛、涉及领域知识众多的有用信息，实现数据的充分利用，利用海量的数据信息改善公交经济，以及商业应用有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，本发明通过乘客刷卡数据和公交站GPS位置信息获得公交网络中的任意站点的客流量，旨在解决公交线路上站点的数据客流量统计的问题，提升现有公交站点客流统计的准确率，为公交站点客流量获取提供更高效、便捷的方法，为公交线路优化以及公交系统调度优化提供数据依据，提高公共交通的资源利用率，详见下文描述：

一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，所述方法包括以下步骤：

通过MYSQL数据库对数据进行清洗和整理；

获得某一段时间内所有的IC卡刷卡记录，以及该时间内公交车的调度数据即车辆的GPS数据；

将IC卡数据与GPS数据进行数据融合，通过提取IC卡卡号、刷卡时间、线路以及车辆编号，并将IC卡的刷卡时间与车辆GPS数据进行匹配，获得距离该刷卡时间较近的车辆位置信息；

根据车辆位置信息与公交系统中的线路位置数据相匹配，获取最终的上车站点；

统计不同站点的乘客刷卡上车次数得到某条线路、以及其包含的站点的客流信息。

其中，所述清洗和整理具体为：

将缺失数据删除或者补全，删除重复数据以及剔除异常数据。

所述方法还包括：将某段时间内的所有满足要求的刷卡记录进行上述操作，得到某段时间内的某条线路的所有的站点的上车站点的统计，从而获取某段时间内某条线路的任意站点客流量以及该条线路的客流量。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、本发明通过对已刷卡数据以及车辆GPS数据融合进行公交车上车站点推断，统计线路以及各站点的客流量，解决了某条线路所有的客流量，单个站点客流量数据难以获取的技术问题；

2、本发明通过已刷卡数据以及已上传的车辆GPS数据进行数据处理，理论上可以做到实时统计公交线路中任意站点的客流量；

3、本发明比传统意义上的人工统计以及抽样统计效率更高，准确性更好。

附图说明

图1为一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法的流程图；

图2为公交GPS信息中经纬度错误的示意图

图3为公交线路站点信息中站点缺失的示意图

图4为车辆GPS数据所包含字段示意图；

图5为刷卡记录记录的ID号，刷卡时间、线路以及车辆编号示意图；

图6为推断出来的每条刷卡数据的上车站点示意图；

图7为2018年12月3号686路所有站点的客流量示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，本发明实施例使用天津市公交车IC卡刷卡数据和GPS数据相融合推断乘客的上车站点从而获得站点的客流量的方法，参见图1，该方法包括以下步骤：

101：根据从天津市公交公司获取的天津市公交IC卡刷卡数据以及公交GPS数据，进行数据清洗和数据整理，提取相关线路的刷卡记录以及车辆GPS信息；

102：通过MYSQL(一种关系型数据库管理系统)数据库对数据进行清洗和整理，清洗数据包括对缺失数据处理、重复数据处理、异常数据处理及不一致数据处理等，将缺失数据删除或者补全，删除重复数据以及剔除异常数据；

其中，MYSQL数据库为本领域技术人员所公知，本发明实施例对此不做赘述。

其中，异常数据(经纬度信息为0)以及缺失数据(缺失相关站点)如图2以及图3所示。

103：获得某一段时间内所有的IC卡刷卡记录，以及该时间内公交车的调度数据即车辆的GPS数据信息；

104：将IC卡数据与GPS数据进行数据融合，通过提取IC卡卡号、刷卡时间、线路以及车辆编号，并将IC卡的刷卡时间与车辆GPS数据进行匹配，从而获得距离该刷卡时间较近的车辆的位置信息；

105：根据车辆的位置信息与公交系统中的线路位置数据相匹配，得到最终的上车站点；

106：通过统计不同站点的乘客刷卡上车次数得到某条线路、以及其包含的站点的客流信息。

综上所述，本发明实施例通过对已刷卡数据以及车辆GPS数据融合进行公交车上车站点推断，统计线路以及各站点的客流量，解决了某条线路所有的客流量，单个站点客流量数据难以获取的技术问题。

实施例2

下面结合具体的实例、图4-图7对实施例1中的方案进行进一步地介绍，详见下文描述：

以天津市686路为例，基于IC卡刷卡数据和公交GPS数据融合的一种公交客流推断方法描述如下：

1)、从IC卡刷卡数据中提取所有686路公交车的刷卡数据，并从车辆调度数据中提取所有686路公交车车辆GPS数据如图4所示；

2)、将686路公交车的刷卡数据清洗，删除未在车辆运行时间区间内的刷卡数据以及信息缺失或错误的数据，获取每条刷卡记录的ID号，刷卡时间、线路以及车辆编号如图5所示；

3)、获取该段时间内686路所有车辆的GPS轨迹信息，即时间、线路号、上下行、经纬度、车辆编号等数据；

4)、判断刷卡时间以及GPS数据是否完整，如果是，判断刷卡时间与线路运营时间之差是否小于十分钟，执行步骤5)；如果否，则推断站点未知，流程结束；

5)、再判断刷卡时间是否晚于线路末班车到达终点站时间，如果否，则推断站点未知，流程结束；如果是，执行步骤6)；

6)、将刷卡时间与车辆GPS数据进行匹配，两者时间小于6秒的，筛选出来，并提取距离时间最近的一条车辆GPS数据，执行步骤7)；如果否，则将匹配时间扩大至10秒，如果满足则提取距离时间最近的一条车辆GPS数据，执行步骤7)；不满足则判断下一个刷卡记录与当前刷卡记录时间间隔是否小于5分钟，如果是，重新执行步骤6)，若不满足，则推断站点未知，流程结束；

7)、获取时间最接近刷卡时间的GPS时间，根据GPS数据与线路站点对应表相匹配，按照站点与GPS数据位置信息的距离从大到小依次排序，取距离最小的站点为该IC卡的上车站点如图6所示；

8)、通过获取该时间段内686路所有的刷卡数据以及刷卡的上车站点，统计每一个上车站点的刷卡记录，得到每一个站点的客流量如图7所示；

9)、将支付宝、微信、银联等移动支付的支付数据，应用上述步骤1)—步骤8)，同样可以得到每个支付数据的上车站点，并将所有的支付记录加以汇总，得到该段时间内686路所有站点的客流量。

综上所述，公交IC卡的刷卡数据包含大量的出行信息，很值得深入挖掘，本发明实施例通过IC卡刷卡数据和车辆GPS数据相融合对公交车上车站点的客流量进行统计，获取每个站点的客流量，这种方法简单，高效，能够满足非实时或者实时的公交数据处理的情况，以较小的成本获取公交站点的客流量。

本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过MYSQL数据库对数据进行清洗和整理；

2.根据权利要求1所述的一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，其特征在于，所述清洗和整理具体为：

3.根据权利要求1所述的一种基于IC卡刷卡和公交GPS数据的公交客流推断方法，其特征在于，

将某段时间内的所有满足要求的刷卡记录进行上述操作，得到某段时间内的某条线路的所有的站点的上车站点的统计，从而获取某段时间内某条线路的任意站点客流量以及该条线路的客流量。