[发明专利]一种地铁站周边共享单车需求分析方法

说明书

本发明公开了一种地铁站周边共享单车需求分析方法。该方法利用地理信息系统常用的空间分析对共享单车数据和地铁站出入数据精确地计算出高峰期间接驳单车的使用数量，比较站点区域周围的时空跨度用车需求，预计接驳单车的需求数量后，进行单车热点区域划分并通过网络分析进行接驳单车的调度优化，建立一种更为科学合理的单车调度方法。为地铁站周围的研究区域做出区域划块分析，及更加细粒度的新兴时空热点分析，找出单车分布不均衡的具体位置，为地铁站周围区域提供调度路线。

技术领域

本发明属于大数据分析技术领域，涉及一种基于人流量数据的共享单车局部范围内的数量缺口分析，具体涉及一种地铁站周边共享单车需求分析方法。

背景技术

共享单车作为承担人们日常出行最后一公里的交通主力，在城市公共交通系统接驳过程中发挥了巨大的作用，随着各大城市地铁的普及，共享单车加地铁的出行方案成为大多数人搭乘公共交通的首选。共享单车和地铁站的接驳连接显得尤为紧密，在工作高峰期间，很多关键的地铁站区域会成为共享单车的聚集地点或始发地点。共享单车常出现聚集或不足的情形，严重降低了共享单车的使用率，关键时候影响了人们日常出行的便捷。随着城市的发展，这种以共享单车作为接驳工具的需求会只增不减，地铁站对于共享单车也会产生更大的接驳效应。

传统的调度策略只是简单的将共享单车从车多的区域运送到车少的区域，没有考虑用户的需求量和需求时间问题。合理的单车调度方法，应该考虑不同时间、不同空间的需求量，并提前进行调度，才能满足大多数人的使用需求。例如在早高峰期间，共享单车在地铁站周围大量聚集，导致周边居民区的单车数量急剧减少，此时应该将大量单车由地铁站向居民区转运。早高峰结束后，出行人数减少，应当保持地铁站与居民区的单车数量均衡。到了晚高峰前期，由地铁站到居民区的使用者将大量增加，则应当提前由居民区向地铁站转运单车。而这种调度方法的前提是，对周边区域的单车需求量进行准确的分析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种地铁站周边共享单车需求分析方法，利用地理信息系统(Geographic Information System，GIS)的空间分析技术对共享单车数据和地铁站人流量数据进行分析，计算出高峰期间共享单车的需求，在此基础上进行单车的调度优化，可以用于提供更为合理的单车调度方法。

步骤一、数据采集与预处理

选择需要进行需求分析的地铁站，划定地铁站空间范围及其周边区域空间范围。统计该地铁站的客流信息以及该地铁站空间范围内的共享单车数据，根据共享单车数据生成用车散点与骑行流线，清除其中不发生地铁站及其周边区域接驳的用车散点与骑行流线，生成有效的用车散点图和骑行流线图。

作为优选，所述客流信息包括乘客的进、出站时间，共享单车数据包括ID、位置信息、开锁时间和关锁时间。

步骤二、接驳数据分析

结合步骤一得到的地铁站客流量与骑行流线图，分析地铁站的客流量与地铁站空间范围内共享单车存量在单位时间内的增长率，当两者的增长率差值小于或等于k时，周边区域的共享单车数量充足，不需要进行优化调度；当两者的增长率差值大于k时，周边区域的共享单车无法满足接驳需求，进入步骤三。

步骤三、空间需求分析

首先对步骤一得到的用车散点图进行核密度分析得到核密度图，根据设定的核密度中心热点数对核密度图进行泰森多边形分区划分。按时间统计每一个泰森多边形分区中的用车散点，与对应时间的地铁站进站客流量进行对比，判断该区域的共享单车是否出现存量不均衡的情况。

步骤四、时间需求分析

利用时空模式挖掘中的新兴时空热点分析功能，设定时间步长、领域距离，对用车散点图中的开锁散点数据进行时空立方体分析统计。得到具体时间段内周边区域共享单车的需求情况，为优化的调度方案提供更加精确的时间、空间参考。

本发明具有以下有益效果：