一种车辆到站时间的获取方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆到站时间的获取方法及系统，从日期、时段及路段三维信息入手，根据车辆到站时间波动性，将待预测的目标路段分成不同的路段，对每个路段进行车辆到站时间的分段预测，最终获取到待预测的目标线路在目标路段上车辆到达路段终点的时间，在达到本发明目的的同时，相对于现有的时间获取方案，基于车辆到站时间的波动性进行到站时间获取，明显提高时间获取的准确性，而且，本发明利用向量机对象对作为训练记录的路线记录生成每个路段的预测运行时间，进而得到车辆到站时间，简化方案的复杂度，降低方案运行时间，提高车辆到站时间的获取效率。
【专利说明】一种车辆到站时间的获取方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆交通数据处理【技术领域】，特别涉及一种车辆到站时间的获取方法 及系统。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，车载GPS (Global Positioning System,全球定位系统）已经广 泛应用于公交车、地铁、BTR等公共交通设备上，实现对车辆的实时跟踪定位的功能，以实现 在电子站牌上实时显示下班车位置信息等。实际应用中，通常利用车辆的位置信息来预测 获取下班车到达站点的具体时间，以方便用户合理安排交通线路，节省交通时间。
[0003] 目前的车辆到站时间获取方案，通常有：以所有路段为单位的车辆到站时间预测 方案及以站间路段为单位的车辆到站时间预测方案。前一方案中以起始点到目的站点间的 所有路段进行预测，通过忽略线路中各站点的复杂细节，直接预测车辆到站时间，虽然可以 提高预测的速率，但明显会降低所预测到的时间的准确度，而后一方案中以相邻两站间的 站间路段为单位进行时间预测，虽然其时间的预测准确率较高，但耗时较长，影响方案的时 效性。
[0004] 因此，亟需一种能够快速又准确的对公共交通车辆到达每一站点的时间进行获取 的方案。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种车辆到站时间的获取方法及系统，用以解决现有技术 中无法快速又准确的对公共交通车辆到达每一站点的时间进行获取的技术问题。
[0006] 本发明提供了一种车辆到站时间的获取方法，所述方法包括：
[0007] 获取站点信息表及历史到站数据集合，所述站点信息表中包括目标区域中所有线 路和每条线路上的所有站点，所述历史到站数据集合包括每条线路上的每辆车分别到达所 述站点信息表中的每个站点的历史时间信息，其中，以每辆车在其对应线路上的运行线路 形成一条历史路线记录，所述历史到站数据集合中以所述历史路线记录为记录单位；
[0008] 提取所述历史到站数据集合中每条线路所对应的历史路线记录，形成每条线路的 线路历史数据集合，所述线路历史数据集合中的历史路线记录以日期属性进行分类；
[0009] 对每个所述线路历史数据集合中的历史路线记录按照预设的初始时段划分规则 进行划分，得到每条线路的初始线路时段表；
[0010] 利用每个所述初始线路时段表中每个时段的线路运行时间波动性值，分别对每条 线路中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻时段进行合并，得到每 条线路的最终线路时段表；
[0011] 对每个所述线路历史数据集合中的历史路线记录按照其对应的最终线路时段表 进行划分，得到每条线路的多个线路时段数据集合及其各自的初始线路路段表，其中，所述 初始线路路段表中以站间路段为单位；
[0012] 利用每个所述初始线路路段表中每个路段的路段运行时间波动性值，分别对每条 线路中路段运行时间波动性值之差绝对值小于预设第二阈值的相邻路段进行合并，得到每 个线路的最终线路路段表；
[0013] 依据用户需求数据，确定目标路段及其分段状态表，所述分段状态表中包括所述 目标路段在所述最终线路时段表中对应的时段及所述目标路段在所述最终线路路段表中 对应的路段；
[0014] 在所述历史到站数据集合中，获取所述分段状态表中的每个路段各自对应的经过 该路段的预定时间长内的路线记录组成路段记录集合，其中，所述路段记录与所述分段状 态表中的时段相对应；
[0015] 以所述路段记录集合中的每条路线记录为训练记录，依据预设的向量机对象，生 成所述分段状态表中每个路段的预测运行时间；
[0016] 依据每个所述路段的预测运行时间，获取用户需求数据中目标线路在所述目标路 段上车辆达到该目标路段终点的时间。
[0017] 上述方法，优选的，所述初始时段划分规则包括：以预设时段长度为划分单位对所 述历史线路记录进行均匀划分；
[0018] 其中，所述利用每个所述初始线路时段表中每个时段的线路运行时间波动性值， 分别对每条线路中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻时段进行 合并，得到每条线路的最终线路时段表，包括：
[0019] 利用
【权利要求】
1. 一种车辆到站时间的获取方法，其特征在于，所述方法包括： 获取站点信息表及历史到站数据集合，所述站点信息表中包括目标区域中所有线路和 每条线路上的所有站点，所述历史到站数据集合包括每条线路上的每辆车分别到达所述站 点信息表中的每个站点的历史时间信息，其中，以每辆车在其对应线路上的运行线路形成 一条历史路线记录，所述历史到站数据集合中以所述历史路线记录为记录单位； 提取所述历史到站数据集合中每条线路所对应的历史路线记录，形成每条线路的线路 历史数据集合，所述线路历史数据集合中的历史路线记录以日期属性进行分类； 对每个所述线路历史数据集合中的历史路线记录按照预设的初始时段划分规则进行 划分，得到每条线路的初始线路时段表； 利用每个所述初始线路时段表中每个时段的线路运行时间波动性值，分别对每条线路 中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻时段进行合并，得到每条线 路的最终线路时段表； 对每个所述线路历史数据集合中的历史路线记录按照其对应的最终线路时段表进行 划分，得到每条线路的多个线路时段数据集合及其各自的初始线路路段表，其中，所述初始 线路路段表中以站间路段为单位； 利用每个所述初始线路路段表中每个路段的路段运行时间波动性值，分别对每条线路 中路段运行时间波动性值之差绝对值小于预设第二阈值的相邻路段进行合并，得到每个线 路的最终线路路段表； 依据用户需求数据，确定目标路段及其分段状态表，所述分段状态表中包括所述目标 路段在所述最终线路时段表中对应的时段及所述目标路段在所述最终线路路段表中对应 的路段； 在所述历史到站数据集合中，获取所述分段状态表中的每个路段各自对应的经过该路 段的预定时间长内的路线记录组成路段记录集合，其中，所述路段记录与所述分段状态表 中的时段相对应； 以所述路段记录集合中的每条路线记录为训练记录，依据预设的向量机对象，生成所 述分段状态表中每个路段的预测运行时间； 依据每个所述路段的预测运行时间，获取用户需求数据中目标线路在所述目标路段上 车辆达到该目标路段终点的时间。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始时段划分规则包括：以预设时段 长度为划分单位对所述历史线路记录进行均匀划分； 其中，所述利用每个所述初始线路时段表中每个时段的线路运行时间波动性值，分别 对每条线路中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻时段进行合并， 得到每条线路的最终线路时段表，包括： 利用
获取每个所述初始线路时段表中每个时段的线路 运行时间波动性值，T<ms>为所述线路历史数据集合RaP的时刻k的第s条路线记录的 线路运行时间，N为所述历史路线记录的总数量值，AT<uk>为所有Ta^ s>的均值，其中，s 大于等于1且小于等于Ν，λ <uk>为线路i在日期属性j的时段k的线路运行时间波动性 值； 分别对每条线路中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻时段 进行合并，得到每条线路的最终线路时段表。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用每个所述初始线路路段表中 每个路段的路段运行时间波动性值，分别对每条线路中路段运行时间波动性值之差绝对值 小于预设第二阈值的相邻路段进行合并，得到每个线路的最终线路路段表，包括： 利用
获取每个所述初始线路路段表中每个路段 的路段运行时间波动性值，为所述线路时段数据集合RT<uk>的路段m的第s条记 录的路段运行时间，N为所述历史路线记录的总数量值，Λ Τ<^π>为所有T<mm，s>的均值， 其中，s大于等于1且小于等于Ν，ω<m m>为线路i在日期属性j的时段k的路段m的路 段运行时间波动性值； 分别对每条线路中路段运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻路段 进行合并，得到每个线路的最终线路路段表。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据用户需求数据，确定目标路段及 其分段状态表，包括： 根据用户需求数据中的目标线路、目标方向及目标站点，在所述线路历史数据集合中 确定所述目标线路所在的处于目标方向上且所述目标站点上车辆未经过的当前路线运行 记录，所述当前路线运行记录中到站时间为空的站点的数量最小； 在所述当前路线运行记录中，确定距离所述目标站点最近且其到站时间非空的站点与 所述目标站点之间的路段为目标路段； 在所述目标线路的线路时段表中确定当前时刻对应的目标时段； 在所述目标线路的线路路段表中，确定所述目标时段对应的目标线路路段集合； 依据所述目标线路路段集合，确定与所述目标路段对应的分段状态表。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以所述路段记录集合中的每条路线记录 为训练记录，依据预设的向量机对象，生成所述分段状态表中每个路段的预测运行时间，包 括： 对所述路段记录集合中的每条路线记录，生成一条训练记录，组成训练集合，所述训练 记录包括多个训练特征及其对应路段的路段实际运行时间； 将所述训练集合中的每条路线记录输入预设的向量机对象，并执行所述向量机对象， 得到运行时间预测模型； 依据所述当前运行路线记录，对所述分段状态表中的每个路段生成对应的预测记录， 所述预测记录中的特征组成与所述训练记录中的特征组成一致； 将每个所述预测记录作为输入，运行所述运行时间预测模型，得到所述分段状态表中 每个路段的预测运行时间。
6. -种车辆到站时间的获取系统，其特征在于，包括： 数据获取单元，用于获取站点信息表及历史到站数据集合，所述站点信息表中包括目 标区域中所有线路和每条线路上的所有站点及其站点地理位置，所述历史到站数据集合包 括每条线路上的每辆车分别到达所述站点信息表中每个站点的历史时间信息，其中，以每 辆车在其对应线路上的运行线路形成一条历史路线记录，所述历史到站数据集合中以所述 历史路线记录为记录单位； 线路记录提取单元，用于提取所述历史到站数据集合中每条线路所对应的历史路线记 录，形成每条线路的线路历史数据集合，所述线路历史数据集合中的历史路线记录以日期 属性进行分类； 时段划分单元，用于对每个所述线路历史数据集合中的历史路线记录按照预设的初始 时段划分规则进行划分，得到每条线路的初始线路时段表； 时段操作单元，用于利用每个所述初始线路时段表中的每个时段的线路运行时间波动 性值，分别对每条线路中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设第一阈值的相邻时段 进行合并，得到每条线路的最终线路时段表； 路段划分单元，用于对每个所述线路历史数据集合中的历史路线记录按照其对应的最 终线路时段表进行划分，得到每条线路的多个线路时段数据集合及其各自的初始线路路段 表，其中，所述初始线路路段表中以站间路段为单位； 路段操作单元，用于利用每个所述初始线路路段表中每个路段的路段运行时间波动性 值，分别对每条线路中路段运行时间波动性值之差绝对值小于预设第二阈值的相邻路段进 行合并，得到每个线路的最终线路路段表； 分段状态确定单元，用于依据用户需求数据，确定目标路段及其分段状态表，所述分段 状态表中包括所述目标路段在所述最终线路时段表中对应的时段及所述目标路段在所述 最终线路路段表中对应的路段； 路段记录获取单元，用于在所述历史到站数据集合中，获取所述分段状态表中的每个 路段各自对应的经过该路段的预定时间长内的路线记录组成路段记录集合，其中，所述路 段记录与所述分段状态表中的时段相对应； 运行时间生成单元，用于以所述路段记录集合中的每条路线记录为训练记录，依据预 设的向量机对象，生成所述分段状态表中每个路段的预测运行时间； 到达时间获取单元，用于依据每个所述路段的预测运行时间，获取用户需求数据中目 标线路在所述目标路段上车辆达到该目标路段终点的时间。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述初始时段划分规则包括：以预设时段 长度为划分单位对所述历史线路记录进行均匀划分； 其中，所述时段操作单元包括： 时段波动值获取子单元，用于利用
获取每个所述初始 线路时段表中每个时段的线路运行时间波动性值，T<uts>为所述线路历史数据集合Ruj 的时刻k的第s条路线记录的线路运行时间，N为所述历史路线记录的总数量值，Λ Taj，k> 为所有的均值，其中，s大于等于1且小于等于Ν，λ <i j k>为线路i在曰期属性j的 时段k的线路运行时间波动性值； 时段合并子单元，用于分别对每条线路中线路运行时间波动性值之差绝对值小于预设 第一阈值的相邻时段进行合并，得到每条线路的最终线路时段表。
8. 根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述路段操作单元包括： 路段波动值获取子单元，用于利用
获取每个所 述初始线路路段表中每个路段的路段运行时间波动性值，Tmm，s>为所述线路时段数据 集合RTud的路段m的第S条记录的路段运行时间，N为所述历史路线记录的总数量值， 为所有Taj, k,m,s>的均值，其中，s大于等于1且小于等于N， W<i，j，k，m>为线路i在 日期属性j的时段k的路段m的路段运行时间波动性值； 路段合并子单元，用于分别对每条线路中路段运行时间波动性值之差绝对值小于预设 第一阈值的相邻路段进行合并，得到每个线路的最终线路路段表。
9. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述分段状态确定单元包括： 当前记录确定子单元，用于根据用户需求数据中的目标线路、目标方向及目标站点， 在所述线路历史数据集合中确定所述目标线路所在的处于目标方向上且所述目标站点上 车辆未经过的当前路线运行记录，所述当前路线运行记录中到站时间为空的站点的数量最 小； 目标路段确定子单元，用于在所述当前路线运行记录中，确定距离所述目标站点最近 且其到站时间非空的站点与所述目标站点之间的路段为目标路段； 目标时段确定子单元，用于在所述目标线路的线路时段表中确定当前时刻对应的目标 时段； 路段集合确定子单元，用于在所述目标线路的线路路段表中，确定所述目标时段对应 的目标线路路段集合； 分组状态确定子单元，用于依据所述目标线路路段集合，确定与所述目标路段对应的 分段状态表。
10. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述运行时间生成单元包括： 训练记录生成子单元，用于对所述路段记录集合中的每条路线记录，生成一条训练记 录，组成训练集合，所述训练记录包括多个训练特征及其对应路段的路段实际运行时间； 预测模型生成子单元，用于将所述训练集合中的每条路线记录输入预设的向量机对 象，并执行所述向量机对象，得到运行时间预测模型； 预测记录生成子单元，用于依据所述当前运行路线记录，对所述分段状态表中的每个 路段生成对应的预测记录，所述预测记录中的特征组成与所述训练记录中的特征组成一 致； 时间获取子单元，用于将每个所述预测记录作为输入，运行所述运行时间预测模型，得 到所述分段状态表中每个路段的预测运行时间。
【文档编号】G08G1/01GK104123841SQ201410399025
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】李培峰, 谢玲, 朱巧明 申请人:苏州大学