CN111161536B - 一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统，其中该方法包括步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，步骤3，获取公交车道的瓶颈路段，步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；通过采用Fisher最优分割法，瓶颈时段的选取，综合考虑了路准和客流量两个参数，瓶颈路段的选取，综合考虑了行驶速度和公交车流量两个参数，更加贴近实际，提高了公交专用道的可行性。

Description

一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及大数据和公共交通领域，特别涉及一种公交专用道的时段及路段选取方法。

背景技术

随着我国经济加快，城市交通拥堵是制约城市可持续发展的一个重要问题因素，大力发展公共交通，可以有效提升公共出行效率，缓解城市交通拥堵，因此建立合理的公交系统十分重要，设置公交专用道，是提升公交运营效率的有效手段。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：公交专用道作为执行公交优先权的有效手段，分为完全隔离和高峰期专用两种，公交专用道的开启时段和开启路段的选取，会对道路的通行能力造成不同程度的影响，如选取不当，反而会增加道路负担，加重道路拥堵，因此高峰期公交专用道的开放时段和路段的选择非常重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本公开实施例提供了一种公交专用道的时段及路段选取方法、装置及系统，提高了公交专用道的可行性。技术方案如下：

第一方面，提供了一种公交专用道的时段及路段选取方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；

步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体方法如下：

根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：

记班次流水中所有班次的实际路准为{x₁，x₂，…，x_N}，N为所有班次数，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为

其中

是第j组的路准均值，

是全天路准均值，N_j为第j组的公交路准时间总个数，x_ij是第j组第i个班次的路准时间；

定义

D_K为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的D_K，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_K最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法。

根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为f_j，当

时，第j个时段的乘客额外时间成本为：

按p_j值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；

步骤3，获取现有公交车道为瓶颈路段

优选的，步骤3获取现有公交车道为瓶颈路段，替换为：

根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体方法如下：

根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段

根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y₁，y₂，…，y_M}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为

其中

是第j组的速度均值，

是整个线路的速度均值，M_j为第j组的公交平均行驶速度总个数，y_ij为第j组第i个路段的平均行驶速度；

定义

D_G为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；

最优分类数选取：从1到n(如从1到24)遍历分类数G，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的D_G，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_G最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；

根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为b_j，当

时，第j个路段的公交车额外行车时间为：

按q_j值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段；

步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；

优选的，步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：

对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；

若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段；

进一步，所述路段饱和度ρ为：p＝V/C，其中V是实际交通流量，C为该车流的饱和通行能力；

所述车道不均匀系数η为：η＝(v₁/n₁)/(v₂/n₂)，η∈[β，1]，其中v₁是公交车流量，v₂是非公交车流量，n₁是非公交专用道车道数，n₂是非公交专用道的机动车道数。

第二方面，提供了一种公交专用道的时段及路段选取装置，该装置包括获取单元、第一分析单元、输出单元；

所述获取单元用于，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；获取现有公交车道为瓶颈路段；

所述第一分析单元用于，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体为：

根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：

记班次流水中所有班次的实际路准为{x₁，x₂，…，x_N}，N为所有班次数，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为

其中

是第j组的路准均值，

是全天路准均值，N_j为第j组的公交路准时间总个数，x_ij是第j组第i个班次的路准时间；定义

D_K为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的D_K，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_K最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法；

根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为f_j，当

时，第j个时段的乘客额外时间成本为：

按p_j值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；

所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段。

优选的，还包括第二分析单元，

所述第二分析单元用于根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，并替换根据获取现有公交车道为瓶颈路段；

具体如下：

根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段

根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y₁，y₂，…，y_M}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为

其中

是第j组的速度均值，

是整个线路的速度均值，M_j为第j组的公交平均行驶速度总个数，y_ij为第j组第i个路段的平均行驶速度；

定义

D_G为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数G，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的D_G，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_G最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；

根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为b_j，当

时，第j个路段的公交车额外行车时间为：

按q_j值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段。

优选的，所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：

对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；

若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段。

第三方面，提供了一种公交专用道的时段及路段选取系统，所述系统包括权利要求5-8任一项所述的一种公交专用道的时段及路段选取装置。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：通过采用Fisher最优分割法，瓶颈时段的选取，综合考虑了路准和客流量两个参数，瓶颈路段的选取，综合考虑了行驶速度和公交车流量两个参数，更加贴近实际，提高了公交专用道的可行性。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案和工作原理，下面将对本公开实施方式做进一步的详细描述。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“步骤1”、“步骤2”、“步骤3”等类似描述(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。

本实施例中，所述公交专用道，也可以替换为与公交车采用类似运行模式的BRT专用道、特殊车辆专用道等。

第一方面：本公开实施例提供了一种公交专用道的时段及路段选取方法，主要包括以下步骤：

步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；

步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体方法如下：

根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：

记班次流水中所有班次的实际路准(所述路准为线路单向全程时间，如公交车辆7:00从首站出发，7:40到达末站，则本班次的路准为40min)为{x₁，x₂，…，x_N}，则Fisher最优分割法中，总方差为

假设将路准数据分K组，即分类数为K，则

(因为中间项

中针对每一个时段j，

为常数，

为0，因此中间项为0)其中

是第j个时段的路准均值，

是全天路准均值，其中

为组内离差平方和，

为组间离差平方和，

定义

D_K为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法为最优分法；通过最小化组内离差平方和D_K得到最优分法，使同类样本间的差异最小，各类别样本间的差异最大；

从1到n(即从1到24)遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的D_K，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_K最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法。

由于工作日和非工作日的出行规律大有不同，因此在对高平峰时段就行分割或划分时区分工作日和双休日；

根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为f_j，当

时，第j个时段的乘客额外时间成本为：

按p_j值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；(当

时，直接剔除该时间分段，因为该时间分段不属于高峰分段)

在本公开实施例中，根据公交车实际情况，公交专用时段(瓶颈时段)的选取，采用Fisher最优分割法，综合考虑了路准和客流量两个参数，更加贴近实际，提高了公交专用道的可行性。

步骤3，根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体方法如下：

根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段

根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y₁，y₂，…，y_M}，则Fisher最优分割法中，总方差为

假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则

其中

是第j个路段的速度均值，

是整个线路的速度均值，其中

为组内离差平方和，

为组间离差平方和，

定义

D_G为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法为最优分法；

从1到n(如从1到24)遍历分类数G，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的D_G，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_G最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；

根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为b_j，当

时，第j个路段的公交车额外行车时间为：

按q_j值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段；(当

时，直接剔除该路段分段，因为该路段分段不属于拥堵路段)

根据公交车实际情况，若只考虑行驶速度，虽然路况拥堵，但是公交车流量很少，没有设置公交专用道的必要，若只考虑公交车流量，虽然公交车流量很多，但是并不拥堵，同样没有设置公交车专用道的必要；在本公开实施例中，瓶颈路段的选取，采用Fisher最优分割法，综合考虑了行驶速度和公交车流量两个参数，更加贴近实际，提高了公交专用道的可行性。

步骤4，根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：

对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；

若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段；

所述路段饱和度ρ为：ρ＝V/C，其中V是实际交通流量(包含公交车流量和非公交车流量)，C为该车流的饱和通行能力，我国单车道理论饱和通行能力取值如表1所示：

表1我国单车道理论饱和通行能力取值

行车速度(km/h)	20	30	40	50	60
						通行能力(pcu/h)	1400	1600	1650	1700	1800

所述车道不均匀系数η为：η＝(v₁/n₁)/(v₂/n₂)，η∈[β,1]，其中v₁是公交车流量，v₂是非公交车流量，n₁是非公交专用道车道数，n₂是非公交专用道的机动车道数；当公交车数量和非公交车数量比值较小时，不均匀系数较小，此时设置公交车专用道会严重影响非公交车的通行效率，增加道路拥堵。

第二方面，本公开实施例提供了一种公交专用道的时段及路段选取装置

基于相同的技术构思，该装置可以执行一种公交专用道的时段及路段选取方法的流程，该装置具体包括：获取单元、第一分析单元、第二分析单元，输出单元；

所述获取单元用于，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；获取现有公交车道为瓶颈路段；

所述第一分析单元用于，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体为：

根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：

记班次流水中所有班次的实际路准为{x₁，x₂，…，x_N}，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为

其中

是第j个时段的路准均值，

是全天路准均值，

定义

D_K为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的D_K，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_K最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法；

根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为f_j，当

时，第j个时段的乘客额外时间成本为：p_j＝

按p_j值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；

所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段。

优选的，还包括第二分析单元，

所述第二分析单元用于根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体如下：

根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段

根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y₁，y₂，…，y_M}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为

其中

是第j个路段的速度均值，

是整个线路的速度均值，

定义

D_G为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数G，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的D_G，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_G最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；

根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为b_j，当

时，第j个路段的公交车额外行车时间为：q_j＝

按q_j值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段。

优选的，所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：

对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；

若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段。

第三方面，提供了一种公交专用道的时段及路段选取系统，所述系统包括所有可能的实现方式中任一项所述的一种公交专用道的时段及路段选取装置。

需要说明的是，上述实施例提供的一种公交专用道的时段及路段选取装置在一种公交专用道的时段及路段选取方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外上述实施例提供的一种公交专用道的时段及路段选取装置与一种公交专用道的时段及路段选取方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

以上对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，凡是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或者未经改进、等同替换，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；

步骤2，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体方法如下：

根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：

记班次流水中所有班次的实际路准为{x₁，x₂，…，x_N}，N为所有班次数，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为

其中

是第j组的路准均值，

是全天路准均值，N_j为第j组的公交路准时间总个数，x_ij是第j组第i个班次的路准时间；

定义

D_K为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的D_K，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_K最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法；

根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为f_j，当

时，第j个时段的乘客额外时间成本为：

按p_j值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；

步骤3，获取现有公交车道为瓶颈路段

步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段。

2.根据权利要求1所述的一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，把步骤3获取现有公交车道为瓶颈路段，替换为：

根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，具体方法如下：

根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段

根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y₁，y₂，…，y_M}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为

其中

是第j组的速度均值，

是整个线路的速度均值，M_j为第j组的公交平均行驶速度总个数，y_ij为第j组第i个路段的平均行驶速度；

定义

D_G为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数G，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的D_G，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_G最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；

根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为b_j，当

时，第j个路段的公交车额外行车时间为：

按q_j值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段。

3.根据权利要求2所述的一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，

步骤4，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：

对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；

若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段。

4.根据权利要求3所述的一种公交专用道的时段及路段选取方法，其特征在于，

所述路段饱和度ρ为：ρ＝V/C，其中V是实际交通流量，C为该车流的饱和通行能力；

所述车道不均匀系数η为：η＝(v₁/n₁)/(v₂/n₂)，η∈[β,1]，其中v₁是公交车流量，v₂是非公交车流量，n₁是非公交专用道车道数，n₂是非公交专用道的机动车道数。

5.一种公交专用道的时段及路段选取装置，其特征在于，该装置包括获取单元、第一分析单元、输出单元；

所述获取单元用于，获取公交班次流水及公交车辆的实时GPS数据；获取现有公交车道为瓶颈路段；

所述第一分析单元用于，根据Fisher最优分割法得到瓶颈时段，具体为：

根据班次流水中实际路准，利用Fisher最优分割法得到每条线路的高、平峰时段最优分法，具体为：

记班次流水中所有班次的实际路准为{x₁，x₂，…，x_N}，N为所有班次数，则Fisher最优分割法中，假设将路准数据分K组，即分类数为K，则组内离差平方和为

其中

是第j组的路准均值，

是全天路准均值，N_j为第j组的公交路准时间总个数，x_ij是第j组第i个班次的路准时间；

定义

D_K为分类数为K的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为K时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数K，n∈[20，50]，对于每个K值，计算对应的D_K，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_K最大时对应的分类数K为最优分类数，根据最优分类数得到时段最优分法；

根据时段最优分法获取历史客流规律，得到每个时段内实际客流数量，记第j个时段的客流数量为f_j，当

时，第j个时段的乘客额外时间成本为：

按p_j值从大到小排序，取前5％～80％的时段为瓶颈时段；

所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段。

6.根据权利要求5所述的一种公交专用道的时段及路段选取装置，其特征在于，还包括第二分析单元，

所述第二分析单元用于根据Fisher最优分割法得到瓶颈路段，并替换根据获取现有公交车道为瓶颈路段；

具体如下：

根据公交车辆的实时GPS数据获取瓶颈时段的瓶颈路段，即行驶缓慢路段

根据公交车辆的实时GPS数据计算公交车辆瓶颈时段在各路段的平均行驶速度，利用Fisher最优分割法对路段进行分类，按照每0.1～1.2公里划分为一个路段，共得到M个路段，记某瓶颈时段某线路的M个路段的实际平均行驶速度为{y₁，y₂，…，y_M}，则Fisher最优分割法中，假设将路段速度数据分G组，即分类数为G，则组内离差平方和为

其中

是第j组的速度均值，

是整个线路的速度均值，M_j为第j组的公交平均行驶速度总个数，y_ij为第j组第i个路段的平均行驶速度；

定义

D_G为分类数为G的最小组内离差平方和，即当组内离差平方和最小时，对应的分割法是分类数为G时最优分法；

最优分类数选取：从1到n遍历分类数G，n∈[10，50]，对于每个G值，计算对应的D_G，根据最小化组内离差平方和的衰减速率

取α_G最大时对应的分类数G为最优分类数，根据最优分类数得到路段最优分法；

根据路段最优分法统计公交车流量，得到每个路段的公交车流量，记第j个路段的公交车辆数为b_j，当

时，第j个路段的公交车额外行车时间为：

按q_j值从大到小排序，取前5％～30％的时段为瓶颈路段。

7.根据权利要求6所述的一种公交专用道的时段及路段选取装置，其特征在于，

所述输出单元用于，根据瓶颈时段在瓶颈路段上设置公交专用时段；具体为：根据瓶颈时段和瓶颈路段，判断是否需要设置公交专用道和/或公交专用时段；具体为：

对于每个瓶颈路段，首先判断是否已存在公交专用道，若已存在，则根据瓶颈时段在该公交专用道设置公交专用时段；

若不存在，则进一步判断单向车道数是否大于等于3，若是，则计算路段饱和度和车道不均匀系数，若路段饱和度ρ小于阈值α，和/或车道不均匀系数η大于阈值β，则根据瓶颈路段建议开通新公交专用道，根据瓶颈时段在该新公交专用道设置公交专用时段。

8.根据权利要求7所述的一种公交专用道的时段及路段选取装置，其特征在于，

所述路段饱和度ρ为：ρ＝V/C，其中V是实际交通流量，C为该车流的饱和通行能力；

所述车道不均匀系数η为：η＝(v₁/n₁)/(v₂/n₂)，η∈[β,1]，其中v₁是公交车流量，v₂是非公交车流量，n₁是非公交专用道车道数，n₂是非公交专用道的机动车道数。

9.一种公交专用道的时段及路段选取系统，其特征在于，所述系统包括权利要求5-8任一项所述的一种公交专用道的时段及路段选取装置。