CN112288121A - 基于客流的过重公交线路的优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于客流的过重公交线路的优化方法及装置，其方法包括以下步骤：步骤1：获取目标城市的有效公交线路信息、站点信息；步骤2：遍历所述线路表T中公交线路，识别出重复线路，并确定需要处理的重复线路问题集合；步骤3：为单个重复问题生成解决方案。该方法可以科学合理的优化公交线网，减少不必要的重复线路，同时以客观的客流数据作为线路调整的依据，降低了线路调整对客流的损失，提高了线路调整的科学性、可靠性；提高公交车辆的运行效率，合理且长效地解决重复线路带来的问题，在减少运营成本的同时也兼顾了乘客出行成本，时间成本。

Description

基于客流的过重公交线路的优化方法及装置

技术领域

本发明涉及公交客流统计分析和公交线网规划领域，具体涉及基于客流的过重公交线路的优化方法及装置。

背景技术

随着近些年城市道路的不断扩张与变化，公交为适应公众越来越碎片化的出行需求，不断在原有线路的基础上开辟新的公交线路，造成了现在部分公交路线重复系数过大，一个公交站台挤排着多条线路，公交要么不来、要来就成串，还造成交通拥堵的问题，不利于公共交通的高效运营。线路重复系数过高不仅直接影响居民的乘车方便程度，而且反映出该城市公共交通线网布局存在不合理之处。如何降低公交线路重复系数、同时保证运能、满足乘客的出行需求，目前还缺少科学合理的调整方法，仅靠简单的合并线路减少重复路段，并不能从根本上解决线路重复系数高的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本公开实施例提供了基于客流的过重公交线路的优化方法及装置，可以科学合理的优化公交线网，减少不必要的重复线路，同时以客观的客流数据作为线路调整的依据，降低了线路调整对客流的损失，提高了线路调整的科学性、可靠性；提高公交车辆的运行效率，合理且长效地解决重复线路带来的问题，在减少运营成本的同时也兼顾了乘客出行成本，时间成本。所述技术方案如下：

第一方面，提供了基于客流的过重公交线路的优化方法，所述方法包括：

步骤1：获取目标城市的有效公交线路信息、站点信息，储存于线路表T中。

步骤2：遍历所述线路表T中公交线路，识别出重复线路，并确定需要处理的重复线路问题集合

步骤21，筛选单条线路的所有连续站点子序列的重复问题

步骤22，合并重复问题集合，将重复线路编号集合相同的重复问题合并为一条，得到新的重复问题集合。

步骤3：为单个重复问题生成解决方案

步骤31：筛选出单个重复问题中线路站点重复率较高的重复线路组合为待处理重复线路

步骤32：选择待处理重复线路中的对客流量影响较小的线路为待调整线路

步骤33：处理每条待调整线路

在一个可能的实现方式中，所述步骤21筛选单条线路的所有连续站点子序列的重复问题，具体为：按从长序列到短序列的顺序，遍历当前线路的所有连续站点子序列，针对每个连续站点子序列，依次判断其他线路是否包含该连续站点子序列，若包含，则该连续站点子序列的重复线路数加1，并记录该连续站点子序列为重复问题，进而获得该单条线路的所有连续站点子序列的重复问题集合；所述重复问题包含：线路编号、连续站点序列、重复线路数、重复线路编号集合；

进一步的，对重复问题集合进行过滤：判断该线路的每一个重复问题，如果重复问题满足连续站点序列长度小于阈值L和/或重复线路数小于阈值C，则去除该重复问题。

在本公开实施例中，这里的阈值L和阈值C为连续重复站点数和重复线路数的阈值，一般情况下，对于连续站点序列长度小于L和/或连续站点序列的重复线路数小于C的重复问题调整后的意义不大，是不宜调整的。从而获得当前线路待优化的重复问题集合。

在一个可能的实现方式中，所述步骤22的合并重复问题集合具体方法为，取一个重复问题，遍历剩余的重复问题集合，取出与其重复线路编号集合相同的重复问题，将这些重复问题的连续站点序列合并，合并为一个新的重复站点序列，形成一个新的重复问题，所述新的重复问题包括线路编号、重复站点数、重复线路数。

对于这些取出来的重复问题，按照如果一个重复问题的连续站点序列是另一个重复问题连续站点序列的子序列，则去除该重复问题的方法进行过滤。将剩下的重复问题的连续站点序列组成一个新的重复（此处并非连续）站点序列，进而形成一个新的重复问题，新的重复问题包括线路编号、重复站点数、重复线路数。其中线路编号、重复线路数和被选取的重复问题相同，所述重复站点数为新的重复站点序列的站点数。循环执行步骤32，直到重复问题集合为空，形成新的重复问题集合。

在一个可能的实现方式中，将步骤22的所述新的重复问题集合先按照重复线路数从大到小，再按照重复站点数从大到小的顺序排序，取前N1个重复问题为待处理的重复问题。

在一个可能的实现方式中，所述步骤31筛选出单个重复问题中线路站点重复率较高的重复线路组合具体为：将当前重复问题的重复线路进行两两组合，计算每个组合的线路站点重复率，取线路站点重复率最高的线路组合为待处理重复线路，所述线路站点重复率指两线路重复站点数占各线路总站点数的比例。步骤31中的重复线路组合可以为一对，也可以为多对，需要注意的是，所述计算每个组合的线路站点重复率，其重复站点针对的两条线路的所有重复站点，即步骤21中通过阈值L和阈值C过滤重复问题集合，其被过滤掉的一些重复站点在这里也被考虑进来，因为过滤掉的重复站点序列虽然不能作为重复线路问题集合的筛选条件，但是当待处理的重复问题确定之后，在选择重复问题中的待处理线路时，需要全面考虑线路的所有站点，以保证结果的准确性和科学性。

在一个可能的实现方式中，步骤32中对客流量影响较小的线路的判断方法为：遍历线路中所有可能的起止站点，针对每个起止站点搜索除该线路以外的公交方案，若不需要换乘，则该起止站点的客流不受影响，若需要换乘一次，则把该起止站点的上下行客流数量计入x中，若需要换乘两次，则把该起止站点的上下行客流数量计入y中，若需要换乘两次以上，则把该起止站点的上下行客流数量计入z中，x中数值累加为X, y中数值累加为Y，z中数值累加为Z，则去掉该线路后,表示对客流量影响大小的参数I为:I=α*X +β*Y +γ*Z,其中α、β、γ表示影响系数，α<β<γ，取参数I较小的N2条线路为待调整线路。

在本公开实施例中，以客观的客流数据和换乘次数作为线路调整的依据，降低了线路调整对客流的损失，提高了线路调整的科学性、可靠性。

在一个可能的实现方式中，步骤33中所述处理每条待调整线路具体为：去掉待调整线路相对所在组合的重复站点，对于被调整线路的每一个非重复区间，计算非重复区间的实际长度，如果长度大于阈值M且去掉可换乘站点后的站点数量大于等于阈值N，则保留该非重复区间作为接驳支线，否则去掉该非重复区间内的站点。所述非重复区间是非重复站点组成的，如果数个非重复站点是连续的，则构成一个非重复区间。

进一步的，步骤33还包括对接驳支线的公交场站进行检验：判断接驳支线的首站和末站在半径为R公里之内是否有场站。如果有，则采用接驳支线进行处理，否则，提示用户需要优化公交场站。

需要说明的是，针对每一个重复问题，步骤31选取的重复线路组合可以为1个或多个组合，步骤32中对客流量影响较小的线路的选择也可以为一条或者多条线路，这样得到的待调整线路的条数可能为一条也可能为多条，相关人员可以根据实际情况横向选择其中的一条或者多条线路进行调整，即为相关人员提供出并列的多种优化方案的选取。

在一个可能的实现方式中，还包括步骤34，从步骤3所述单个重复问题中去除步骤33处理过的待调整线路，根据历史客流大数据或历史OD客流数据对单个重复问题中的所有线路进行客流预测，重复步骤31-34。所述OD客流数据为关联了乘客从某站点上车到某站点下车的记录；优选的，所述OD客流数据为通过图像识别技术把同一人在两个站点的上、下车图像关联起来，从而关联出乘客上、下车时所属的两条客流数据。

在本公开实施例中，例如对于重复线路数为n的单个重复问题，通过上述步骤34的循环，最终将获得n-1个解决方案。相关管理者可以根据实际情况进行纵向线路调整方案的选取。即选择一条线路调整后，可以根据历史客流数据对去掉此线路后的其他线路进行客流预测，进一步选择需要再优化调整的线路。

第二方面，提供了基于客流的过重公交线路的优化装置，所述装置包括：获取单元、分析单元、处理单元，上述单元依次电连接；

所述获取单元，用于执行任一可能的实现方式的所述基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤1的步骤；

所述分析单元，用于执行任一可能的实现方式的所述基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤2的步骤；

所述处理单元，用于执行任一可能的实现方式的所述基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤3的步骤。

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：

（1）以客观的客流数据作为线路调整的依据，降低了线路调整对客流的损失，提高了线路调整的科学性、可靠性。

（2）针对重复系数过高的线路细分出不同的处理方案组合，相比于简单的合并线路减少重复路段，能更好地满足公众的出行需求，增加了线路优化的可行性。

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。

第一方面：本公开实施例提供了一种基于客流的过重公交线路的优化方法：

步骤1：获取目标城市的有效公交线路信息、站点信息，储存于线路表T中。

采集各个线路的站点坐标、轨迹点坐标，获取目标城市的场站数据，所述场站数据包括场站边界的GPS点信息、场站出入口的GPS点信息、场站容量、已使用场站容量，并储存到场站表S中。

步骤2：遍历所述线路表T中公交线路，识别出重复线路，并确定需要处理的重复线路问题集合

步骤21，筛选单条线路的所有连续站点子序列的重复问题

按从长序列到短序列的顺序，遍历当前线路的所有连续站点子序列，针对每个连续站点子序列，依次判断其他线路是否包含该连续站点子序列，若包含，则该连续站点子序列的重复线路数加1，并记录该连续站点子序列为重复问题，进而获得该单条线路的所有连续站点子序列的重复问题集合；所述重复问题包含：线路编号、连续站点序列、重复线路数、重复线路编号集合。

优选的，过滤重复问题集合：判断该线路的每一个重复问题，如果重复问题满足连续站点序列长度小于阈值L和/或重复线路数小于阈值C，则去除该重复问题。

例如A城市的公交线路B1的站点序列为[a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k]，

公交线路B2的站点序列为[ b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m]，公交线路B3的站点序列为[ b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, n]，L和C分别为10和2，则对于线路B1有一个重复问题，连续站点序列为[b, c, d, e, f, g, h, i, j, k]，重复线路数为3，重复线路集合为{B1, B2, B3}。

步骤22，合并重复问题集合，将重复线路编号集合相同的重复问题合并为一条，得到新的重复问题集合。

具体方法为，取一个重复问题，遍历剩余的重复问题集合，取出与其重复线路编号集合相同的重复问题，将这些重复问题的连续站点序列合并，合并为一个新的重复站点序列，形成一个新的重复问题，所述新的重复问题包括线路编号、重复站点数、重复线路数。

对于这些取出来的重复问题，按照如果一个重复问题的连续站点序列是另一个重复问题连续站点序列的子序列，则去除该重复问题的方法进行过滤。将剩下的重复问题的连续站点序列组成一个新的重复（此处并非连续）站点序列，进而形成一个新的重复问题，新的重复问题包括线路编号、重复站点数、重复线路数。其中线路编号、重复线路数和被选取的重复问题相同，所述重复站点数为新的重复站点序列的站点数。循环执行步骤32，直到重复问题集合为空，形成新的重复问题集合。

优选的，将新的重复问题集合先按照重复线路数从大到小，再按照重复站点数从大到小的顺序排序，取前1个重复问题为待处理的重复问题。

步骤3：为这1个重复问题分别生成解决方案

步骤31：筛选出重复问题中线路站点重复率较高的1个重复线路组合为待处理重复线路，1个重复线路组合包含2条重复线路

优选的，将当前重复问题的重复线路进行两两组合，计算每个组合的线路站点重复率，取线路站点重复率最高的1个线路组合为待处理重复线路，所述线路站点重复率指两线路重复站点数占各线路总站点数的比例。步骤31中的重复线路组合可以为一对，也可以为多对，需要注意的是，所述计算每个组合的线路站点重复率，其重复站点针对的两条线路的所有重复站点，即步骤21中通过阈值L和阈值C过滤重复问题集合，其被过滤掉的一些重复站点在这里也被考虑进来，因为过滤掉的重复站点序列虽然不能作为重复线路问题集合的筛选条件，但是当待处理的重复问题确定之后，在选择重复问题中的待处理线路时，需要全面考虑线路的所有站点，以保证结果的准确性和科学性。

如线路A站点数为a，线路B站点数为b，线路A与线路B重复站点数为c，则A线路相对于B线路的站点重复率为

，记为“站点重复率（A线路，B线路）=

”B线路相对于A线路的站点重复率为

，记为“站点重复率（B线路， A线路）=

”即A线路和B线路这对组合的线路站点重复率为（

，

）；先把每个组合中较高的线路站点重复率进行由高到低排序，再把每个组合中较低的线路站点重复率进行由高到低排序，取第一个为线路站点重复率最高的重复线路组合，即为待处理重复线路组合。

如A城市中的重复问题的重复线路组合有3组，分别为[B1, B2]，[B1, B3]， [B2,B3]，站点重复率分别为[10/11 × 100%, 10/12 × 100%]，[10/11 × 100%, 10/11 ×100%]，[10/12 × 100%, 10/11 × 100%]，因此取重复线路组合[B1, B3]为待处理重复线路组合。

步骤32：选择待处理重复线路中的对客流量影响较小的线路为待调整线路

优选的，对客流量影响较小的线路的判断方法为：遍历线路中所有可能的起止站点，针对每个起止站点搜索除该线路以外的公交方案，若不需要换乘，则该起止站点的客流不受影响，若需要换乘一次，则把该起止站点的上下行客流数量计入x中，若需要换乘两次，则把该起止站点的上下行客流数量计入y中，若需要换乘两次以上，则把该起止站点的上下行客流数量计入z中，x中数值累加为X, y中数值累加为Y，z中数值累加为Z，则去掉该线路后,表示对客流量影响大小的参数I为:I=α*X +β*Y +γ*Z,其中α、β、γ表示影响系数，α<β<γ，去参数I较小的N2条线路为待调整线路。

步骤33：处理每条待调整线路

优选的，去掉待调整线路相对所在组合的重复站点，对于被调整线路的每一个非重复区间，计算非重复区间的实际长度，如果长度大于阈值M且去掉可换乘站点后的站点数量大于等于阈值N，则保留该非重复区间作为接驳支线，否则去掉该非重复区间内的站点。所述非重复区间是非重复站点组成的，如果数个非重复站点是连续的，则构成一个非重复区间。

优选的，还包括对接驳支线的公交场站进行检验：判断接驳支线的首站和末站在半径为R公里之内是否有场站。如果有，则采用接驳支线进行处理，否则，提示用户需要优化公交场站。

第二方面，本公开实施例提供了一种基于客流的过重公交线路的优化装置,所述装置包括：获取单元、分析单元、处理单元，上述单元依次电连接。

所述获取单元，用于执行任一可能的实现方式的所述基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤1的步骤。

所述分析单元，用于执行任一可能的实现方式的所述基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤2的步骤。

所述处理单元，用于执行任一可能的实现方式的所述基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤3的步骤。

需要说明的是，上述实施例提供的基于客流的过重公交线路的优化装置在执行基于客流的过重公交线路的优化方法时，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基于客流的过重公交线路的优化装置与基于客流的过重公交线路的优化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 (11)

1.基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取目标城市的有效公交线路信息、站点信息，储存于线路表T中；

步骤2：遍历所述线路表T中公交线路，识别出重复线路，并确定需要处理的重复线路问题集合

步骤21，筛选单条线路的所有连续站点子序列的重复问题

步骤22，合并重复问题集合，将重复线路编号集合相同的重复问题合并为一条，得到新的重复问题集合；

步骤3：为单个重复问题生成解决方案

步骤31：筛选出单个重复问题中线路站点重复率较高的重复线路组合为待处理重复线路

步骤32：选择待处理重复线路中的对客流量影响较小的线路为待调整线路

步骤33：处理每条待调整线路。

2.根据权利要求1所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，所述步骤21筛选单条线路的所有连续站点子序列的重复问题，具体为：按从长序列到短序列的顺序，遍历当前线路的所有连续站点子序列，针对每个连续站点子序列，依次判断其他线路是否包含该连续站点子序列，若包含，则该连续站点子序列的重复线路数加1，并记录该连续站点子序列为重复问题，进而获得该单条线路的所有连续站点子序列的重复问题集合；所述重复问题包含：线路编号、连续站点序列、重复线路数、重复线路编号集合。

3.根据权利要求2所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，所述步骤21还包括，对重复问题集合进行过滤：判断该线路的每一个重复问题，如果重复问题满足连续站点序列长度小于阈值L和/或重复线路数小于阈值C，则去除该重复问题。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，所述步骤22的合并重复问题集合的具体方法为，取一个重复问题，遍历剩余的重复问题集合，取出与其重复线路编号集合相同的重复问题，将这些重复问题的连续站点序列合并，合并为一个新的重复站点序列，形成一个新的重复问题，所述新的重复问题包括线路编号、重复站点数、重复线路数。

5.根据权利要求4所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，步骤22还包括：将所述新的重复问题集合先按照重复线路数从大到小，再按照重复站点数从大到小的顺序排序，取前N1个重复问题为待处理的重复问题。

6.根据权利要求1-3或5任一项所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，所述步骤31筛选出单个重复问题中线路站点重复率较高的重复线路组合具体为：将当前重复问题的重复线路进行两两组合，计算每个组合的线路站点重复率，取线路站点重复率最高的线路组合为待处理重复线路，所述线路站点重复率指两线路重复站点数占各线路总站点数的比例。

7.根据权利要求6所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，步骤32中对客流量影响较小的线路的判断方法为：遍历线路中所有可能的起止站点，针对每个起止站点搜索除该线路以外的公交方案，若不需要换乘，则该起止站点的客流不受影响，若需要换乘一次，则把该起止站点的上下行客流数量计入x中，若需要换乘两次，则把该起止站点的上下行客流数量计入y中，若需要换乘两次以上，则把该起止站点的上下行客流数量计入z中，x中数值累加为X, y中数值累加为Y,z中数值累加为Z，则去掉该线路后,表示对客流量影响大小的参数I为:I=α*X +β*Y +γ*Z,其中α、β、γ表示影响系数，α<β<γ，取参数I较小的N2条线路为待调整线路。

8.根据权利要求1-3或5或7任一项所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，步骤33中所述处理每条待调整线路具体为：去掉待调整线路相对所在组合的重复站点，对于被调整线路的每一个非重复区间，计算非重复区间的实际长度，如果长度大于阈值M且去掉可换乘站点后的站点数量大于等于阈值N，则保留该非重复区间作为接驳支线，否则去掉该非重复区间内的站点。

9.根据权利要求8所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，步骤33还包括对所述接驳支线的公交场站进行检验：判断接驳支线的首站和末站在半径为R公里之内是否有场站；如果有，则采用接驳支线进行处理，否则，提示用户需要优化公交场站。

10.根据权利要求求1-3或5或7或9任一项所述的基于客流的过重公交线路的优化方法，其特征在于，还包括步骤34，从步骤3所述单个重复问题中去除步骤33处理过的待调整线路，根据历史客流大数据或历史OD客流数据对单个重复问题中的所有线路进行客流预测，重复步骤31-34。

11.基于客流的过重公交线路的优化装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元、分析单元、处理单元，上述单元依次电连接；

所述获取单元，用于执行权利要求1-10任一项所属的基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤1的步骤；

所述分析单元，用于执行权利要求1-10任一项所属的基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤2的步骤；

所述处理单元，用于执行权利要求1-10任一项所属的基于客流的过重公交线路的优化方法中步骤3的步骤。