[发明专利]融合刷卡数据与行为的城轨进出站和换乘时间估算方法

权利要求书

1.一种融合刷卡数据与行为的城轨进出站和换乘时间估算方法，其特征在于，包括：

初始化城轨路网、各车站参数与算法迭代设定，并基于刷卡数据提取出行时间观测值，所述车站参数包括各车站的进出站时间的正态分布的均值和标准差、各换乘站在不同换乘方向上的换乘时间的正态分布的均值和标准差；

针对任一起终站OD对，基于各条路径的乘车时间相对于最短路乘车时间的容忍阈值，生成有效路径集合；

基于随机效用理论构造城市轨道交通乘客的路径选择模型，利用所述路径选择模型计算各OD对间各有效路径的选择概率；

根据上次迭代的车站参数值更新状态转移函数，基于状态转移函数利用高斯随机游走M-H抽样随机抽取本次迭代的车站参数值；

根据各有效路径的选择概率、车站参数抽样值与出行时间观测值更新似然函数值，利用更新后的似然函数值更新接受率，根据接受率的结果和当前迭代轮次确定是否终止迭代，将终止迭代时记录的车站参数值作为最终的进出站和换乘时间分布参数的估计值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的初始化城轨路网、各车站参数与算法迭代设定，并基于刷卡数据提取出行时间观测值，所述车站参数包括各车站的进出站时间的正态分布的均值和标准差、各换乘站在不同换乘方向上的换乘时间的正态分布的均值和标准差，包括：

加载物理拓扑结构和列车时刻表，初始化待估车站参数，形成车站参数组合其中G是参数个数，所述车站参数包括各站进出站时间的正态分布的均值和标准差、各换乘站在不同换乘方向上的换乘时间的正态分布的均值和标准差，同时，针对任一OD对，基于刷卡数据生成出行时间集合T，设定方法的总迭代次数为M，作为迭代运算的终止条件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的针对任一OD对，基于各条路径的乘车时间相对于最短路乘车时间的容忍阈值，生成有效路径集合，包括：

针对任一OD对s，根据列车时刻表计算相邻站之间的运行时间和各站的站停时间，作为乘车时间的构成成分，利用K-最短路算法基于路径的乘车时间生成各OD对的可行路径集合，计算各条路径的乘车时间与最短路乘车时间的差值，若该差值小于乘客的容忍阈值Y_s＝α·ln(t_s+1)，则相应地路径即为一条有效路径，所有有效路径构成有效路径集合K^s，其中，t_s为OD对s下的最短乘车时间，α为常数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基于随机效用理论构造城市轨道交通乘客的路径选择模型，利用所述路径选择模型计算各OD对间各有效路径的选择概率，包括：

基于随机效用理论构造城市轨道交通乘客的路径选择模型，计算各OD对间的各有效路径的选择概率，OD对s间的有效路径k的选择概率为：

式中，为OD对s间路径k的影响因素，β为对应的车站参数；/

所有有效路径的选择概率构成集合P。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据上次迭代的车站参数值更新状态转移函数，基于状态转移函数利用高斯随机游走M-H抽样随机抽取本次迭代的车站参数值，包括：

提取第m-1次迭代得到的第i个车站参数

假设车站参数的状态转移函数服从于正态分布，利用车站参数更新状态转移函数即/其中ξ²是第i个车站参数的建议方差；

基于更新后的状态转移函数，利用高斯随机游走M-H抽样，随机抽取待定样本值将抽取的样本值/与第m次迭代的前i-1个车站参数，以及第m-1次迭代的后G-i个车站参数，共同组成待估车站参数组合/

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据各有效路径的选择概率、车站参数抽样值与出行时间观测值更新似然函数值，利用更新后的似然函数值更新接受率，根据接受率的结果和当前迭代轮次确定是否终止迭代，将终止迭代时记录的车站参数值作为最终的进出站和换乘时间分布参数的估计值，包括：

结合路径选择概率与路径出行时间分布构造似然函数，根据车站参数值与出行时间观测值更新似然函数值：

式中，L为似然函数，ψ为概率密度函数；

基于车站参数车站参数/及其先验分布/和/以及出行时间集合T和似然函数值，更新接受率κ：

将进站时间、出站时间、换乘时间的正态分布车站参数的均值的先验分布分别设定为U(1,30)、U(1,20)、U(1,20)，标准差的先验分布分别设定为U(0,20)、U(0,15)、U(0,20)；

从均匀分布U(0,1)中抽取随机值u，若该值不大于接受率u≤κ，则第m次迭代的车站参数集合便为步骤S4中经抽样构成的车站参数集合，即ζ^(m)＝ζ^*；否则，第m次迭代的车站参数集合同第m-1次迭代后生成的车站参数集合，即ζ^(m)＝ζ^*；否则ζ^(m)＝ζ^(m-1)，若i＝G，则令i＝1，进入后续的迭代终止条件判断过程，否则令i＝i+1，转入车站参数抽样过程，继续进行后续的车站参数迭代更新过程；

迭代终止条件判断：

如果迭代次数没有达到总迭代次数为M，即m＝M，则迭代标记m＝m+1，转入车站参数抽样过程，车站参数迭代更新过程；如果mM，则停止抽样，将此时记录的车站参数值取平均值作为最终的进出站和换乘时间分布参数的估计值。