本發(fā)明涉及一種公交線路的擬合方法，具體涉及將公交gps數據按站點和線路進行劃分，通過算法進行線性擬合。

技術背景

隨著城市經濟、規(guī)模的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國城市的交通出行壓力在不斷上升，城市交通問題已成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的重要問題。國內外城市交通建設實踐和研究表明，優(yōu)先發(fā)展公共交通是公認的解決城市交通擁擠問題的最有效途徑。面對人口、能源、環(huán)境、安全矛盾日益突出的壓力，優(yōu)先發(fā)展公共交通可以大大緩解我國城市交通需求增長帶來的問題，優(yōu)化城市交通結構，實現(xiàn)道路資源的高效利用，同時促使城市發(fā)展模式向節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材轉變，促進城市可持續(xù)發(fā)展。

公共交通在社會發(fā)展中的地位逐步上升，公交線路布設與資源配置合理與否是影響公交發(fā)展的重要因素。面對公交線路紊亂的現(xiàn)狀，分析和評估公交行駛路線是優(yōu)化公交線路重要數據基礎。目前的關于公交線路的研究項目，如專利【cn201510254584.x】“一種城市公交路線選擇方法”主要利用進化計算策略來解決城市交通系統(tǒng)中車輛調度問題。該發(fā)明是通過對路況信息做出預測，根據交通暢通情況，對公交線路進行規(guī)劃，側重于對交通流量的調整，并未結合公交道路連通率進行分析。如專利號【cn201510596266.1】“一種公交線網網格化評價方法”是將地圖劃分成自定義的網格，針對每一個網格，分析其通過公交網絡到其他網格的連通情況,及網格之間的運行速度。該發(fā)明通過區(qū)域之間的連通情況，乘車速度及換乘次數對公交線網進行評價，但并不能對整條公交線路進行評估。如專利號【cn201510311023.9】“二維網絡法市內公交線路布設方法”繪制布設區(qū)域交通圖，將布設區(qū)域按道路走向劃成二維的網絡平面，該發(fā)明結合人、車、路、環(huán)境四大因素，樹立的是整體全局的設計觀念，對于線路的具體規(guī)劃不夠細致完整。

本發(fā)明針對目前公交線路的復雜性，提出了一種新的線路擬合方法，通過擬合后的線路，可以有效的評估公交行駛線路通達性和站點之間線路的連通率，對于分析城市公交線路和進一步實施公交線網優(yōu)化提供數據基礎，為實現(xiàn)城市公交線路高效管理和提高公交運行效率具有重要作用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是一種針對公交行駛路線的復雜性，對公交線路進行擬合的方法。具體為將公交線路按站點進行劃分，再對所有劃分后的相鄰站點按有效距離條件進行分段，使用支持向量機（svm）方法對每段內的gps數據進行經度和緯度擬合。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案如下：

1庫模塊：在規(guī)定時間段內取出公交gps數據以及站點gis數據，并找出在相鄰站點內公交gps數據偶對。將所有相鄰站點間的數據集進行匯總并構建二維矩陣。

2.分析模塊：在數據庫構建的二維矩陣基礎上，將相鄰站點按標簽如距離、時間、線路轉折弧度等因素進行分類。根據分類對相鄰矩陣中的數據構建二維矩陣。

3.擬合模塊：運用svm算法中支持向量回歸(svr)方法對相鄰站點矩陣的每行數據進行經度和緯度擬合。

本方法的益處是：結合公交站點gis數據，公交gps數據提出一種新的公交線路擬合方法。通過擬合后的線路，可以有效的評估公交行駛路線，并且對于城市公交規(guī)劃公交線路具有實際的意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明線路擬合圖

圖2為本發(fā)明運行過程圖(流程圖)

圖3為本發(fā)明數據處理過程圖(系統(tǒng)處理過程圖)

具體實施方式

本發(fā)明主要解決公交線路擬合的問題，具體為將公交gps數據按站點間數據進行分類，再針對每站線路的不同特性對公交gps數據再分類，最后通過svr方法進行線性擬合。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案如下：

一個公交線網評價方案，包括：

網格劃分模塊，將城市地圖劃分成網格。實現(xiàn)gps點到網格之間轉化，同時標記湖泊，山脈等無意義的網格；

數據庫模塊，分時段統(tǒng)計公交線路的運行時間，將站點之間的連接信息插入到數據庫；

公交網絡模塊，構建網絡，以公交站點所在的網格為頂點，以公交線路為邊，構建公交網絡；

步行網絡模塊，設定步行參數，以公交站點所在的網格為起始頂點，以從該站點步行可以達到的網格為終止頂點，建邊，形成步行網絡；

計算模塊，設定換乘次數，通過矩陣乘法求解網格之間在給定換乘次數之內的連通情況。并結合數據庫模塊求出網格之間的速度；

統(tǒng)計分析模塊，求出任意一個站點的連通率，以及任何一個站點到其他站點的平均速度，整個網絡的連通率，平均速度等相關結果，作為對公交線網的評價。

以下結合常州市52路線一個星期的運行情況對本發(fā)明進行詳細描述：

如圖1所示，系統(tǒng)包含了公交車運行數據，站點數據以及地圖gis數據。首先從數據庫取出規(guī)定時間段內公交車運行數據，再對所有劃分后的相鄰站點按條件進行分段，對每段內的gps數據按支持向量機（svm）方法分別對經度和緯度進行擬合。

具體流程如下：

步驟1：從數據庫中取出規(guī)定時間段ta內公交站點數據。并進行數據處理找出相鄰站點。具體方法為，假設有站點序號s1的一個數據d1有出站時間lt1，有站點序號s2位s1的下一站，遍歷公交站點數據中所有s2站點入站時間lt2，找出其中l(wèi)t2-lt1的最小值，以此來判定這個包含lt2數據d2為d1的相鄰站點。以此遞歸，找出所有相鄰站點。

步驟2：從數據庫中取出規(guī)定時間段ta的公交運行數據。遍歷公交運行數據與步驟1中的相鄰站點的進出站時間進行比較，判定這些公交運行數據分別屬于哪個站點運行時段內。

步驟3：匯集相鄰站點間的數據，再對站點間的數據按條件進行分段，如站點間存在線路轉折，那么就對站點按轉折前和轉折后分段。

步驟4：對分別后的數據（及每段數據）運用svr方法進行數據擬合。首先采用經度為目標值，緯度為目標值進行擬合，得出經度的擬合結果。同理，將緯度作為目標值，經度作為特征值，得出緯度的擬合結果。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了一種公交線路的擬合方法，具體涉及將公交GPS數據按站點和線路進行劃分，通過算法進行線性擬合。公共交通在社會發(fā)展中的地位逐步上升，公交線路布設與資源配置合理與否是影響公交發(fā)展的重要因素。本發(fā)明針對目前公交行駛路線的復雜性，提出了一種新的線路擬合方法，具體為將公交線路按站點進行劃分，再對所有劃分后的相鄰站點按有效距離條件進行分段，使用支持向量機（SVM）方法對每段內的GPS數據進行經度和緯度擬合。通過擬合后的線路，可以有效的評估公交行駛線路通達性和站點之間線路的連通率，對于分析城市公交線路和進一步實施公交線網優(yōu)化提供數據基礎，為實現(xiàn)城市公交線路高效管理和提高公交運行效率具有重要作用。

技術研發(fā)人員：陶亞輝;李華康;楊天若;楊天楚
受保護的技術使用者：常州普適信息科技有限公司;常州市交通集團公司
技術研發(fā)日：2016.03.03
技術公布日：2017.09.12