一种考虑居民出行OD的公交服务覆盖率计算方法与流程

本发明涉及一种考虑居民出行od的公交服务覆盖率计算方法，用于对公交服务覆盖率的计算，属于智能交通技术领域。

背景技术：

现行公交站点覆盖率指的是以公交站点为圆心，以一定的服务距离(通常取500m)为半径构建缓冲区，然后计算城市所有公交站点缓冲区面积占城市总建成区面积的比例即为公交站点覆盖率。自《城市道路交通规划设计规范》(gb50220-95)提出“公交站点500米半径覆盖率不得低于90％”的要求以来，提高“公交站点覆盖率”就一直是城市基本公共服务水平改善的不懈追求。该方法具有简便易用、容易计算等特点，但也有一定的缺陷：第一，考察对象本末倒置。这种公交站点覆盖率考察的对象是公交覆盖的土地面积而不是人的出行，土地面积只是一种二维平面空间，而承载人口活动的却是三维立体空间。用平面化的土地面积去考察立体化的城市空间，无法反映城市空间内部活动的强度差别，难以适应供需匹配的基本原则。第二，计算方法虚高的估算实际效用。因为路网大多是棋盘式布局，人们从出发地到公交站的出行并不是直线，而计算方法却是按照直线半径计算的，按照目前的计算方法，在棋盘式路网中单个公交站点有将近36％的服务面积被虚高估估。

当前，交通领域技术日新月异，交通大数据的获取日益便捷，应用也日益广泛。同时，在不断强调“以人为本”的新型城镇化阶段，越来越注重人性化建设与精细化管理，在这种背景下，迫切需要提出一种考虑居民出行od(出行起止点)的公交服务评价方法，能体现城市公交的服务保障水平，切实引导公交资源的科学配置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种考虑居民出行od的公交服务覆盖率计算方法。该方法的核心思想是基于通过手机信令、出行调查等方式获取的居民出行od，借助开放地图服务，获取每一个出行od的公交服务数据，构造以交通小区为单位的覆盖率指标来反映交通小区的公交服务水平。

为实现上述目标，本发明提出的一种考虑居民出行od的公交服务覆盖率计算方法包括：结合交通小区划分对居民出行od数据预处理；利用开放地图服务获取每个od对的公交出行数据；构造以od对为单位的覆盖率指标；计算得到总体及各交通小区的公交服务覆盖率。

本方法的基本步骤如下：

c1、结合交通小区划分对居民出行od数据进行预处理，处理后每行数据必须含od起终点的所对应的经纬度坐标和交通小区id以及od人数；

c2、利用开放地图服务获取od对的公交出行信息；

c3、考虑两端步行距离、换乘等因素构造以od对为单位的覆盖率指标；

c4、以出行人数为权重计算得到出行总体和交通小区的公交服务覆盖率。

步骤c1的过程包括：

c11、对居民出行数据进行预处理，整理成如下格式，其中地点名称非必需。

c12、结合交通小区划分地图，通过gis匹配获取居民出行的o点和d点所分别对应的交通小区，整理成如下格式：

步骤c2的过程包括：

c21、结合现有开放地图服务例如百度地图、高德地图以及谷歌地图等提供的公交线路的规划服务api获取od对的公交信息。具体参考各平台api的说明。

以百度地图api为例，获取从北京市上地五街到北京大学的公交信息，其代码如下：

http://api.map.baidu.com/direction/v1？mode＝transit&origin＝上地五街&destination＝北京大学&region＝北京&output＝json&ak＝您的ak

通过编程语言如python，java等利用api批量获取od间的公交数据，返回结果含od对使用公交线路出行所有信息，如公交方案距离，线路耗时，线路类型(地面公交/地铁)，路段距离等。

c22、对api返回的结果进行筛选，获取所需要的每个od对的线路数据，含小汽车出行处理do,d，公交方案l下的出行总距离do,d,l，从o点公交站点的距离公交乘坐距离din-vehicle，换乘步行距离(如果有)dtransfer，以及从公交站到d点距离存储在数据库。一般而言，上述内容有以下关系，即公交方案l下的出行总距离等于从o点公交站点的距离加上公交乘坐距离加上换乘步行距离(如果有)，以及从公交站到d点距离之和。

步骤c3的过程包括：

对每个od对的公交信息进行分析，根据返回结果分为三类：无公交服务，有公交线路服务且不需要换乘，有公交线路服务且需要换乘。

针对无公交服务的od对，将该od对的公交服务覆盖率tco,d值设为0。

针对有公交线路服务且线路不需要换乘的od对，设步行阈值为d0，即当步行距离大于该阈值时认为公交线路无法覆盖该od对。对从o到d的公交方案l，其公交覆盖率为：

对该od对的多条公交线路，其公交服务覆盖率tco,d为：

针对有公交线路服务且线路需要换乘的od对，设换乘次数阈值为fn，则该od对的公交服务覆盖率tci为：

步骤c4的过程包括：

c41、从i小区到j小区的公交服务覆盖率tcii,j等于从i小区到j小区的od对的覆盖率加权平均值，权重为od对的出行人数po,d，计算得到交通小区间的公交服务覆盖率。

c42、基于交通小区间居民出行的公交服务覆盖率，以从i小区到j小区的出行人数pi,j为权重可得各交通小区的居民出行发生量公交服务覆盖率以及吸引量公交服务覆盖率，以及全部出行的公交服务覆盖率，分别为：

本发明的有益效果：本发明提出了一种考虑居民出行od的公交服务覆盖率计算方法。相比传统的公交覆盖率计算方法，本发明面向实际居民出行需求，注重公交对单个出行的全程的服务覆盖，更能体现城市公交的服务水平，为引导公交资源的科学配置提供评价支撑。

附图说明

图1计算过程流程图；

图2od对的公交信息获取框架；

图3示例城市公交示意图；

图4公交站点覆盖率与tci计算结果对比。

具体实施方式

以某城市的公交线路为例，设其公交线路如附图3所示，分别应用传统方法和本发明(如图1)计算公交服务覆盖率。

步骤1：结合交通小区划分对居民出行od数据进行预处理；

(1)对居民出行数据进行预处理，整理成如下格式

(2)结合交通小区划分情况，通过gis处理获取居民出行的o点和d点所分别对应的交通小区，整理成如下格式：

步骤c2：

利用现有开放地图服务获取每个od对的公交线路数据，其获取框架如附图2所示，筛选出所需要的参数。得到如下表格：

步骤c3：

对每个od对的公交信息进行分析，根据返回结果分为三类：无公交服务，有公交线路服务且不需要换乘，有公交线路服务且需要换乘。

针对无公交服务的od对，将该od对的公交服务覆盖率tco,d值设为0。

针对有公交线路服务且线路不需要换乘的od对，设步行阈值为d0，即当步行距离大于该阈值时认为公交线路无法覆盖该od对。对从o到d的公交方案l，其公交覆盖率利用公式(2)计算可得。

对该od对的多条公交线路，其公交服务覆盖率tco,d利用公式(3)计算可得。

针对有公交线路服务且线路需要换乘的od对，设换乘次数阈值为2，则该od对的公交服务覆盖率tci利用公式(4)和(5)计算可得，见图4。

例如，

计算表格如下：

步骤的c4的过程包括：

利用公式(7-8)计算得到总体和交通小区的公交服务覆盖率。

例如：

最终计算结果表格如下：

表tci计算结果

将结果与公交站点覆盖率作对比结果如下：

表小区站点覆盖率与tci对比

由结果可知，传统的公交站点覆盖率计算结果与本发明提出的考虑居民出行需求的公交服务覆盖率存在较大差异，以交通小区1为例，虽然站点覆盖率较高，但存在的公交线路并不能较高满足居民出行需求，即公交服务覆盖率较低；以交通小区2为例，虽然站点覆盖率较低，但已有的线路能很好的满足居民出行需要，即公交服务覆盖率较高。因此本发明的结果更能真实反映公交对居民出行的服务程度。