[发明专利]融合公交GPS轨迹与IC卡数据的乘客OD识别方法

说明书

本发明公开了一种融合公交GPS轨迹与IC卡数据的乘客OD识别方法，综合公交IC卡数据、公交GPS数据、公交线路与站点数据对乘客OD进行推算。在刷卡数据中，以公交线路车牌按时间顺序提取公交刷卡数据；公交GPS轨迹数据中，提取出按时间排序的各公交车辆。对两类数据进行预处理中，包括完全重复数据、缺失数据剔除以及GPS数据补点。然后对公交乘客一日出行IC卡数据，利用时间匹配算法识别上车站点，在非阶梯收费公交中利用泊松分布、线路匹配算法识别下车站点，在阶梯收费公交中利用时间匹配算法识别下车站点，实现公交乘客乘车OD提取。

技术领域

本发明属于交通大数据的传感器数据信息识别领域，尤其是针对城市居民公交出行上下车站点(OD)的识别。

背景技术

随着社会经济的不断发展与居民出行需求的增加，城市机动车保有量快速上升，交通需求供给的不平衡造成城市交通拥堵频发。大力发展公共交通是解决城市交通问题的有效途径，在城市交通发展中占有重要地位。通常公共交通系统需优先建立在出行需求量大、人口密集的区域，以缓解区域交通情况。传统的调查方法往往通过问卷问询、跟车调查等方式来获得居民的出行信息，这些方法对固定线路及固定内容具有良好的调查效果，然而这类方法通常存有调查样本较少、调查成本高，数据更新时间过长等问题。随着公共交通网络的愈加复杂化以及非集计化概念的兴起，对于覆盖面更广、客流量更大的常规公交，调查范围、调查精度需求逐步提升，调查内容更加复杂多元，急需一种新的方法弥补现有调查方法的缺陷。

城市公共交通系统能够有效采集乘客公交IC卡数据(包括物理IC卡数据、移动网络IC卡支付数据)与公交出行GPS数据，通过被动采集的方式记录乘客公交出行信息，具有覆盖范围广、获取成本低、动态性高等优势，同时随着移动支付的兴起，公交刷卡比例将越来越高。但除某些阶梯收费线路需在上下车时进行刷卡外，大部分非阶梯收费线路中，刷卡数据中通常仅包含上车刷卡信息，而缺失下车站点记录等信息，同时公交GPS数据长期存有采集频率低，频率不均匀的特征，难以直接应用。

因此本发明基于公交IC卡数据与公交GPS数据，对乘客在公共交通系统出行时的上下站点信息，基于时间匹配算法、泊松分布及线路匹配算法，分别对阶梯收费与非阶梯收费数据进行快速提取；从而实现从海量公交IC卡数据中提取个体上下站信息，复现个体一日完整公交出行路径。本发明通过研究利用公交IC卡数据、公交GPS数据以及公交站点数据实现公共交通个体出行信息完整提取，为分析站点客流信息提供基础，把握城市公交线网客流分布提供基础支撑，对分析公共交通现状与问题、提升公共交通运营管理、支撑未来公交规划建设具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种融合公交GPS轨迹与IC卡数据的乘客OD识别方法，旨在解决城市公交系统中，尤其是在非阶梯收费中仅具有上车刷卡数据的条件下，乘客上下车站点OD信息提取的问题。本发明运用海量公交IC卡数据、公交GPS数据，完成数据预处理和基础数据提取后，构造单个车牌单日完整数据；利用时间匹配算法识别阶梯收费乘客上下车站点数据，利用时间匹配算法、泊松分布及线路匹配算法快速识别非阶梯收费乘客上下车站点数据，该方法可结合公交专项调查校核识别结果。其中，特别分析了非阶梯收费下车站点的识别方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种融合公交GPS轨迹与IC卡数据的乘客OD识别方法，包括如下步骤：

步骤一、采集公交IC卡数据、公交GPS数据和公交站点数据；

步骤二、将公交IC卡数据按对应公交线路及车牌号分类，按获取时间排序，删除重复数据和缺失数据；将公交GPS数据按车牌号分类，按获取时间排序，删除重复数据和缺失数据、然后按1s/点的频率对公交GPS数据进行插值补充，获取公交IC卡与公交GPS全日完整数据；同时将公交GPS数据与公交站点数据调整至相同坐标系；

步骤三、匹配完整公交GPS数据与站点经纬度数据，通过按时间排序获取当前公交上下行信息；