[发明专利]一种基于时空聚类的出租车载客点推荐方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和计算机软件新技术，具体为一种全新的基于时空聚类的出租车载客点推荐方法。

背景技术

目前大多数出租车司机在未载到客人时，行驶目的都是不明确的。在这种情况下，司机通常是在街上巡游或在某个特定的地点等。然而，在车辆巡游找乘客的过程中，有效里程(有车费的里程)与巡游里程(没有车费的里程)的比例不高，并且司机损失了燃料费用，很明显巡游里程越长司机的利润越低；不仅如此，没载乘客的出租车还会为城市的交通增加负担、增大资源浪费和加重城市污染。如果在某个特定地点等乘客，这要使得司机清楚在哪些地方能较容易的等到乘客。现实生活中，不同的时间段里，乘客相对集中的地点并不相同，比如在早上，住宅区和商业区对出租车的需求量很大，而晚上的时候，娱乐休闲场所周围就有很多需要打车的乘客。如果司机要清楚的知道在哪个时间段里哪里的会有较多的乘客，无疑需要较长的时间来熟悉这些区域人群的流动情况，而且还要能够从中分析出什么时间该去哪里接乘客。这要求出租车司机不仅有经验还要有头脑。基于如此，针对出租车司机的推荐系统先后出现很多，但缺乏分区域、分时段的推荐方式，而且推荐地点精度不够高。

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。用户设备部分即GPS接收机可以进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。目前GPS接收机种类越来越多，用途也越来越广。出租车车载GPS设备的使用可记录车辆的轨迹，以每3或5秒的频率保存轨迹点的经纬度、高度、载客状况和时间数据并可导出指定格式的文件保存，这些完备的时空数据可用来做出租车行驶轨迹的分析和挖掘更深层次信息。出租车车载GPS设备的普及程度为从车辆轨迹中提取相应的知识提供了重要的基础条件。

GIS是英文Geographic Information System(地理信息系统)的简称，具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能，是一个基于数据库管理系统(DBMS)的分析和管理空间对象的信息系统。该技术是读取GPS数据并对其做分析处理显示的关键技术，易于高效直观地生成车辆轨迹地图用以区域聚类分析。

时空聚类分析，是地理数据挖掘和知识发现中的前沿的研究热点问题之一，其主要目的就是根据时空数据的本质特征和智能算法，发现隐藏在时空数据集中的游泳的聚类模式，对于分析地理实体的演变规律具有重要意义。通过聚类能够识别对象空间中稠密和稀疏的区域，将数据中的相似性与异常特征提取出来，从而发现全局分布模式和数据属性之间有意义的相关。

该系统涉及两项硬件设备：车载GPS轨迹记录仪和计算机硬件。计算机硬件的配置包括，处理器：Pentium III-600兆赫兹(MHz)兼容或更快的处理器，内存：512兆(MB)内存或更多，硬盘容量：大约需要1GB可用硬盘空间，显示器：支持1,024x768分辨率或者更高性能的视频显示卡和监视器。

软件环境包括两部分：(1)开发环境有Microsoft Visual Studio 2008、ESRIArcGIS Engine9.3.1Runtime and Developer Kit for Windows和ESRI ArcGISDesktop SDK for the Microsoft.NET Framework。(2)运行环境，操作系统：Windows 2000/Windows XP简体中文操作系统及以上；支持软件：Microsoft.NET Framework 3.5。

发明内容

本发明的目的是抚今提供一种向出租车司机推荐载客地点的方法，这种方法是利用历史载客点进行时空聚类分析，其聚类过程分为三步：1.先进行空间层次聚类，再将聚类的结果划分到不同时段中；2.先把出租车的历史载客点划分到各个时段中，再对每个时段的数据进行空间层次聚类；3.将前两步的结果进行“求交集”。这种方法可以有效的提高推荐载客点的精度。

基于时空聚类的出租车载客点推荐方法实现主要分为如下4个步骤：

1)从出租车车载GPS中读取选定时间段的出租车车载GPS数据，其格式是“.plt”，文件包含的坐标点的经度、纬度、出租车载客状态、高程和时间的数据信息；

2)对数据进行预处理，删除所针对选定区域以外的GPS点，依据出租车载客状态的变化，查找载客或卸客的地点；