一种通过手机定位技术获取公交客流OD的方法与流程

技术特征：

1.一种通过手机定位技术获取公交客流OD的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集公交车和公交车上潜在乘客的定位信息：根据公交车车载智能手机ID、定位时刻和公交车编号采集公交车在沿线各站点之间的定位信息，然后通过公交车定位信息和潜在乘客搜索圆采集潜在乘客的智能手机定位信息，并据此得到潜在乘客集合；

2)对所有潜在乘客的智能手机的定位信息进行清洗并将经纬度坐标转换为西安80横纵坐标；

3)以公交车车载智能手机所在位置为坐标原点进行坐标平移并判断潜在乘客是否在公交车上，得到公交车的乘客集合；

4)根据步骤3)判断得到的各站点之间的乘客信息，判断和推导各公交站点的上下客人数，并编制公交客流OD矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种通过手机定位技术获取公交客流OD的方法，其特征在于，在步骤1)中，采集公交车和潜在乘客智能手机的定位信息，包括如下步骤：

1.1)记I为某条公交线路上所有公交站点的集合，则对根据公交车车载智能手机ID、定位时刻和公交车编号，采集公交车行驶在站点i和站点i+1之间时车载智能手机的定位信息，使用公交车编号代替车载智能手机ID，即获得该公交线路上所有站点之间的公交车定位信息：

$b_{(i,i+1)}=\[m_{(i,i+1)},t_{(i,i+1)},x_{(i,i+1)},y_{(i,i+1)}\],\∀i\∈I$

式中：

m_(i,i+1)——公交车编号；

b_(i,i+1)——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间t_(i,i+1)时刻的定位信息；

t_(i,i+1)——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间行驶时的定位时刻，取t_d,i为公交车离开站点i的时刻，t_a,i+1为公交车到达站点i+1的时刻；

x_(i,i+1)——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间t_(i,i+1)时刻的经度；

y_(i,i+1)——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间t_(i,i+1)时刻的纬度；

1.2)定义以t_(i,i+1)时刻车载智能手机所在地为圆心，公交车车身对角线长度为半径的圆为潜在乘客搜索圆，记K_(i,i+1)为覆盖公交站点i和i+1之间的路段的所有基站在t_(i,i+1)时刻记录的所有智能手机集合，则对判断其是否在潜在乘客搜索圆内：

$R\{arccos\[cos\left(y_{(i,i+1)}\right)cos\left(f_k\right)cos(x_{(i,i+1)}-e_k)+sin\left(y_{(i,i+1)}\right)sin\left(f_k\right)\]\}\≤\sqrt{l^2+w^2}\±\mathrm{\ϵ}(\⊗)$

式中：

R——地球半径；

e_k——覆盖公交站点i和i+1之间的路段的所有基站t_(i,i+1)时刻记录的第k个智能手机定位数据的经度；

f_k——覆盖公交站点i和i+1之间的路段的所有基站时刻t_(i,i+1)记录的第k个智能手机定位数据的纬度；

l——公交车m_(i,i+1)的车身长度；

w——公交车m_(i,i+1)的车身长度；

ε——由基站定位误差决定的允许误差量；

若第k个智能手机的定位数据不满足不等式则该智能手机不在乘客潜在搜索圆范围内，剔除该数据；若第k个智能手机的定位数据满足不等式则该智能手机落在潜在乘客搜索圆范围内，保留该数据；

1.3)将智能手机的定位视作智能手机用户的定位，则根据上述保留数据能够得到落在潜在乘客搜索圆范围内的乘客定位，记公交车在站点i和i+1之间的所有潜在乘客的集合为N_(i,i+1)，则

$N_{(i,i+1)}=\underset{j}{\∪}{n}_{(i,i+1)}^j$

式中：

——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间的第j个潜在乘客的智能手机ID；

对令将潜在乘客定位信息按如下格式记录：

$S_{(i,i+1)}^j=\[n_{(i,i+1)}^j,t_{(i,i+1)},e_{(i,i+1)}^j,f_{(i,i+1)}^j\]$

式中：

——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间的第j个潜在乘客的定位信息；

——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1间的第j个潜在乘客的经度；

——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间的第j个潜在乘客的纬度；

在步骤2)中，对所有潜在乘客的智能手机的定位信息进行清洗并将经纬度坐标转换为西安80横纵坐标，包括如下步骤：

2.1)遍历集合A中所有元素，按照如下规则进行数据清洗：

①删除主要信息缺失的元素；

②对于信息相同的元素只保留一个，删除其余元素；

③删除无对应基站的元素；

④删除虚假切换数据；

2.2)将经纬度坐标转换为西安80横纵坐标，将定位信息更新为：

b_(i,i+1)＝[m_(i,i+1),t_(i,i+1),x'_(i,i+1),y'_(i,i+1)]

$s_{(i,i+1)}^j=\[n_{(i,i+1)}^j,t_{(i,i+1)},e_{(i,i+1)}^{j^{\′}},f_{(i,i+1)}^{j^{\′}}\]$

式中：

x'_(i,i+1)——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1间t_(i,i+1)时刻的西安80横坐标；

y'_(i,i+1)——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1间t_(i,i+1)时刻的西安80纵坐标；

——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间的第j个潜在乘客的西安80横坐标；

——公交车m_(i,i+1)在站点i和i+1之间的第j个潜在乘客的西安80纵坐标；

在步骤3)中，进行坐标平移并判断潜在乘客是否在公交车上，包括如下步骤：

3.1)以公交车车载智能手机所在位置为坐标原点，进行坐标平移：

$\left\{\begin{array}{c}{e}_{(i,i+1)}^{j^{\′}}=e_{(i,i+1)}^{j^{\′}}-x_{(i,i+1)}^{\′}\\ f_{(i,i+1)}^{j^{\′}}=e_{(i,i+1)}^{j^{\′}}-y_{(i,i+1)}^{\′}\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_{(i,i+1)}^{\′}=0\\ y_{(i,i+1)}^{\′}=0\end{array}\right.$

3.2)遍历集合A中所有元素，根据如下规则判断潜在乘客是否在公交车上：

若且则当公交车m_(i,i+1)在公交站点i和站点i+1之间行驶时，第j个潜在乘客在公交车上；否则，第j个潜在乘客不在公交车上；

将所有在公交车上的潜在乘客的智能手机ID添加到公交车m_(i,i+1)在公交站点i和站点i+1之间行驶时乘客集合P中，即

在步骤4)中，根据步骤3)判断得到的各站点之间的乘客信息，判断和推导各公交站点的上下客人数，并编制公交客流OD矩阵，包括如下步骤：

4.1)根据如下规则确定每个乘客的上车站点和下车站点：

①若且则乘客在公交站点i上车；

②若且则乘客在公交站点i下车；

4.2)如果站点i是换乘点，认为乘客上车与上一次下车的时间差在20分钟之内，因此能够根据如下规则判断站点i是否为的起讫点：

①对于乘客在站点i上车的情况，若乘客在(t_d,i-20,t_d,i)时间范围内出现在另外一辆公交车上，认为站点i为换乘点，剔除该数据；否则认为站点i不是换乘点，保留该数据；

②对于乘客在公交站点i下车的情况，若乘客在(t_a,i,t_a,i+20)出现在另外一辆公交车上，认为站点i为换乘点，剔除该数据；否则认为站点i不是换乘点，保留该数据；

4.3)对集合P_(i,i+1),中的每个元素按照步骤4.1)和步骤4.2)的规则进行判断，得到各乘客的上下车站点；

4.4)统计沿公交线路各公交站点的上下客人数，编制公交客流OD矩阵。