[发明专利]一种基于时间聚合的公交运营时段划分及单程点推荐方法

说明书

本发明公开了基于时间聚合的公交运营时段划分及单程点推荐方法，包括以下步骤：1)公交车全球卫星定位数据预处理，包括公交车单程时间提取，公交车全球卫星定位数据标准化处理，线路公交车单程时间数据筛选与剔除；2)运营时间段初步分析与时段数n的确定；3)改进的时间聚合算法分析，依据得到的运营时段划分，聚类中心，极值点，案例数，推荐各个运营时段的单程时间。本发明考虑运营和优化调度需要考虑不同时段的差异性，提出一种科学的、有鉴别的方案进行运营时段划分和单程时间推荐。

技术领域

本发明涉及一种基于车辆历史运行数据的公交运营时段划分及单程点推荐方法，属于公共交通数据挖掘应用和服务评价领域。

背景技术

近年来，随着公交优先发展政策实施和公交都市的建设，公交设施逐渐增加和完善，线网的覆盖率普遍提升，但公共交通的接驳分担率普遍难以提升，甚至出现了下降趋势，尤其以地面公交中的普通公共汽车为代表。公交车的吸引力水平不在主要取决于提供更多的接驳能力，而是在于服务水平，提升准点率就是提高服务水平的一种方式。公交发车时刻表作为公共交通运营的基础，其优劣不仅影响着乘客的出行，同时也影响着公交企业的运营成本。由于客流、路况等不确定性因素的影响，导致公交运营高低峰期易发生同线路车辆单次完成线路的时间(称为单程点)不尽相同，但也存在一定相似特征规律，需要进行单程点数据背后运营特征的深挖掘应用。然而，在目前大多数的情况下，公交公司基本都是根据客流和线路运营环境采用手工方式凭经验划分时段。这样完全根据经验人工划分的时段一般比较粗略，与现实的运营规律之间很可能存在偏差。

但目前公交车辆在运行过程中通过车载全球卫星定位终端设备，实时地将车辆经纬度坐标、运行速度、运行状态等信息反馈给公交调度中心，实现车辆实时监控的同时也完成了相关全球卫星定位数据的采集工作。单点定位精度可以达到15米以内，同时全球卫星定位数据记录的产生时间间隔可以自主设定(一般为10至20秒)。与传统人工调查采集技术相比，公交全球卫星定位数据采集技术成本较低、信息量大且时间连续，是城市公交基础数据采集的主要新途径。申请号为201810093910.7的专利发明了一种基于车时成本优化的运营时段划分方法，利用log-logistic统计模型对历史行程时间进分布拟合，计算给定发车时刻下每个发车方向具备可靠性的行程时间；利用历史客流数据和法定最低发车频率，计算完成此时间窗内运输任务所需的最小车队规模；对所述时间窗的起始时间以一定的步长沿着时间轴方向滑动，依次计算每个时间窗内的理论最小车队规模；计算运营时段划分方案的车队运营时间总成本，即各时段时长与相应理论最小车队规模之乘积的累加总和；以所述车队运营时间总成本最小化为目标，对全天运营时段划分方案进行寻优。申请号为201910325267.0的专利介绍了一种城市公共交通线路的运营时段划分方法，该发明调查连续K个工作日公交线路A的每趟公交车到达、驶离每个站点的时刻以及在每个站点的上车与下车人数，基于基础公交线路运行数据,统计公交车辆的实际车头时距，统计公交线路的乘客流量，确定公交线路运营时段划分初始方案集，优选最佳的公交线路运营时段划分方案，实现运营时段的精确、快速划分，解决现有方法划分粗略，精度差，以及划分速度较慢的问题。本发明不仅可以提高公交系统的智能化水平，还可以提升公交调度方案的科学性，减少乘客出行时间。

随着全球卫星定位系统的普及应用，智能公共交通系统数据采集技术，调度技术的发展，公交企业已积累了大量的运营数据，公交线路在不同时段的运营时间和客流规律通常存在很大差异，所以一般需要考虑运营和优化调度需要考虑不同时段的差异性，提出一种科学的、有鉴别的方案进行运营时段划分和单程时间推荐。

发明内容

本发明目的在于提出一种，通过对于获取的公交车全球卫星定位数据进行预处理，使用时间聚合算法对于单程时间进行聚类，得出各个聚类时段以此划分公交运营时段，以及单程点推荐值，为提高公交车合理运营，进行更为合理的时刻表编制，逐步提高公交车的准点率和出行服务质量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

基于时间聚合算法的公交运营时段划分及单程点推荐的方法，其特征在于包括以下步骤：