[发明专利]基于公交车GPS数据的公交运送速度提取方法

摘要

基于公交车GPS数据的公交运送速度提取方法属于公交动态信息采集处理领域，专用于利用公交GPS数据提取运送速度的过程。本发明是以公共交通动态运行GPS采集数据为基础，在正确定位公交站点及线路信息的前提下，通过GPS数据定位到所运行的弧段的时间，判断公交车通过相邻两站的时刻，结合站点间的距离等静态信息，来计算公共交通站点间运送速度。此方法主要用于公交运行数据的动态采集，适用于所有装有GPS装置的公交线路，克服了传统采集方法的时间滞后性，大大减少了工作量，可应用于公共交通动态监测以及服务评价等方面。

主权项

1.基于公交车GPS数据的公交运送速度提取方法，其特征在于，包括以下四个步骤：公交线网基础数据校核，公共交通GPS数据预处理，站点间运送速度计算，公交运送速度校核与修正；其具体步骤如下：（1）：公交线网基础数据校核：把相同的站名的站点位置坐标统一，每个独立站点单方向有且仅有一个坐标位置；对每条公交运行线路进行校核，以线路实际运行的路径为参照，确保线路运行轨迹正确，运行弧段号正确并且连贯，保证线路的完整性；并根据线路的站点位置与线路运行信息，计算线路相邻站点间的距离；（2）：公共交通GPS数据预处理：首先将公交车辆GPS运行的原始数据正确匹配到地图，并判断坐标的合法性；按照GPS坐标搜索“最短路径”，定位车辆所在弧段的具体位置，即站点的位置距路段起点的距离占整条路段的百分比位置；在此基础上，根据连续两个公交定位数据，都有所对应弧段的编号，计算编号之间的差值，对于差值出现以下几种情况：若差值大于公交线路弧段总数的1／5，认为连续两次定位之间距离过大，若差值为负数，则线路运行弧段的方向不正确；对于上述这几种情况，认为数据无效，需要根据搜索路径的结果，对定位数据间的弧段进行弥补，以保证形式路径的连续性；并找出公交车定位数据经过的两个站点，若站点编号是顺序排列的，则认为计算的公交行驶方向正确，反之则需要重新定位；（3）站点间运送速度计算以两相邻公交站点间路径为基本处理单位，通过数据的预处理，判断车辆到达相邻两个站点的具体时间，从而计算站点间的运行时间；在计算站点间运送速度之前，需要对异常数据处理过程中进行处理；在异常数据处理过程中，遵循以下两点：行驶路径校核：车辆定位的具体位置，距离线路弧段的两个端点的距离，其最小值大于1000米，则弧段的长度过长，与实际情况不符，认为该数据无效，剔除该数据；回传时间校核：车辆前后两次定位数据时间大于10分钟，则不能确定车辆行驶的路径是否正确，认为行驶路径不再连续，需重新计算；利用校核后的站点间运行时间，结合站点间的距离，采取公式来计算公交车站点间运送速度；V=ST]]>式中V为公交车辆站点间运送速度；S为站点间距离；T为站点间运行时间（4）公交运送速度校核与修正对于一些公交运送速度异常值需要进行优化处理，利用相邻站点的运行数据进行合并分析，对于超过阈值的数据进行处理；具体处理规则如下：1)如果初步计算得出的站点间运送速度值大于各等级道路公交运送速度阈值，阈值如下，认为其为异常值，速度修正值的计算方法为，合并异常站点前后两个站点间的行程时间和站点距离，以总距离和总时间来计算得到运送速度，并以该速度值作为相邻两个站点区间的运送速度；速度阈值判断规则如下：a）快速路路段，公交站点间运送速度的阈值为65km/h；b）主干路路段，公交站点间运送速度的阈值为55km/h；c）次干路路段，公交站点间运送速度的阈值为45km/h；相邻站点运送速度合并合并Vi′=Vi+1′=si+si+1Ti+Ti+1]]>式中和为相邻公交站点间运送速度的修正值；S_i和S_i+1为站点间距离；T_i和T_i+1为相邻站点间的公交行程时间；2)对速度合并处理完成后的站点区间运送速度进行第二次修正，得到合理准确的公交运送速度值，判断的规则如下：快速路路段速度大于50km/h的站点间运送速度值，以50km/h作为此站点间的运送速度值；主干路路段速度大于40km/h的站点间运送速度值，以40km/h作为此站点间的运送速度值；次干路路段速度大于30km/h的站点间运送速度值，以30km/h作为此站点间的运送速度值。