一种预测公交车到站时间的方法及设备与流程

本技术涉及城市公共交通，尤其涉及一种预测公交车到站时间的方法及设备。

背景技术：

1、预测公交车到站时间作为公交系统信息化的关键技术，近年来受到很大关注。

2、目前，预测公交车到站时间的方法主要是利用历史数据训练预测模型，再结合实时的运行信息对结果进行修正。在训练过程中，需要对大量的历史数据进行训练才能保证得到的预测模型可达到一定的精度，但训练过程消耗时间长，计算量大。同时，由于公交线路受天气条件、事故、拥堵情况等突发状况因素影响，导致公交车在公交线路上的运行状况存在不稳定性，若仍旧基于训练获得的预测模型对公交车到站时间进行预测，将导致预测的精确度降低。

3、综上，现有的预测公交车到站时间的方法需要依赖大量历史数据，且计算过程复杂，精确度低。因此，如何确定一种计算量小且精确度高的预测公交车到站时间的方法是目前需要解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种预测公交车到站时间的方法及设备，用以减小计算量，且提高预测的精确度。

2、第一方面，本技术实施例提供一种预测公交车到站时间的方法，该方法包括：

3、确定目标公交车的当前位置和目标位置之间包含的各个目标站点，以及各个目标站间距；

4、针对任一目标站点，基于已经过目标站点的第一类历史公交出对应的历史停靠时间，预测目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间；

5、针对任一目标站间距，基于已经过目标站间距的第二历史公交车对应的历史行驶时间，预测目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间；

6、基于各个目标站点各自对应的目标预测停靠时间，以及各个目标站间距各自对应的目标预测行驶时间，预测目标公交车到达目标位置所需的时间。

7、在本技术中，在预测目标公交车到站时间时，确定目标公交车的当前位置与目标位置之间包含的各个目标站点以及各个目标站间距；然后，针对任一目标站点，基于第一类历史公交车对应的历史停靠时间，预测目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间，以及针对任一目标站间距，基于第二类历史公交车对应的历史行驶时间，预测目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间；最后，基于各个目标站点对应的目标预测停靠时间和各个目标站间距对应的目标预测行驶时间，预测目标公交车的到达目标位置的时间。在本技术实施例中，无需利用大量的历史数据进行预测模型训练，减少计算数据量及工作量；且采用单独预测目标预测停靠时间和目标预测行驶时间，并将目标预测停靠时间和目标预测行驶时间进行融合，预测目标公交车到达目标位置的时间的方式，相比较针对一条公交线路，采用训练后的预测模型直接输出预测的到达时间的结果预测的精确度更高。

8、在一种可能的实现方式中，若目标公交车为首班车，则第一类历史公交车以及第二类历史公交车均为预设历史时间段中的各个历史首班车；

9、针对任一目标站点，基于第一类历史公交车对应的历史停靠时间，预测目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间，包括：

10、获取各个第一类历史公交车在目标站点的第一历史实际停靠时间，并对第一历史实际停靠时间进行加权平均处理，将获得的第一加权平均结果，作为目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间；

11、针对任一目标站间距，基于第二类历史公交车对应的历史行驶时间，预测目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间，包括：

12、获取各个第二类历史公交车在目标站间距的第一历史实际行驶时间，并对第一历史实际行驶时间进行加权平均处理，将获得的第二加权平均结果，作为目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间。

13、在本技术中，当确定目标公交车为首班车时，确定第一类历史公交车和第二类历史公交车均为预设历史时间段的各个历史首班车。在预测过程中，参考历史首班车在目标站点的第一历史实际停靠时间，并采用加权平均的方式，确定当前首班车在目标站点的目标预测停靠时间；以及参考历史首班车在目标站间距的第一历史实际行驶时间，并采用加权平均的方式，确定当前首班车在目标站间距的目标预测行驶时间；在预测的过程中仅参考历史首班车，并不参考其他时间段的公交车，提升了预测精确度，且仅采用加权平均的方式进行预测，无需进行模型训练，算法简单。

14、在一种可能的实现方式中，若目标公交车为非首班车，则第一类历史公交车为最近一班次经过目标站点的公交车，第二类历史公交车为最近一班次经过目标站间距的公交车；

15、针对任一目标站点，基于第一类历史公交车对应的历史停靠时间，预测目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间，包括：

16、获取第一类公交车在目标站点的第一历史实际停靠时间，以及相应的第一历史预测停靠时间；并对第一历史实际停靠时间和第一历史预测停靠时间进行第一加权处理，将获得的第一加权处理结果，作为目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间；

17、针对任一目标站间距，基于第二类历史公交车对应的历史行驶时间，预测目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间，包括：

18、获取第二类历史公交车在目标站间距的第一历史实际行驶时间，以及相应的第一历史预测行驶时间；并对第一历史实际行驶时间和第一历史预测行驶时间进行第二加权处理，将获得的第二加权处理结果，作为目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间。

19、在本技术中，当确定目标公交车为非首班车时，确定第一类历史公交车为最近一班次经过目标站点的公交车，确定第二类历史公交车为最近一班次经过目标站间距的公交车。在预测过程中，参考最近一班次经过目标站点的公交车在目标站点的第一历史实际停靠时间以及相应的第一历史预测停靠时间，并采用加权处理的方式，确定目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间；以及参考最近一班次经过目标站间距的公交车在目标站间距的第一历史实际行驶时间以及相应的第一历史预测行驶时间，并采用加权处理的方式，确定目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间；在预测的过程中仅参考最近一班次经过的公交车，最近一班次的公交车更能体现当前的路况及车辆运行环境，提升了预测精确度，同时无需依赖大量历史数据进行预测模型训练，仅采用加权处理的方式即可实现目标公交车在目标站点的停靠时间预测，及实现目标公交车在目标站间距的行驶时间预测，数据量小，且算法简单，提升预测效率。

20、在一种可能的实现方式中，第一加权处理中，第一历史实际停靠时间对应的第一权值，以及第一历史预测停靠时间对应的第二权值，是通过如下方式确定的：

21、若目标公交车为第二班次公交车，则将预设的第一权重阈值作为第一权值，将预设的第二权重阈值作为第二权值；或

22、若目标公交车为非第二班次公交车，且确定第一差值对应的第一绝对值小于第一阈值，则将预测第一类历史公交车在目标站点的目标预测停靠时间时使用的第一历史权值和第二历史权值分别作为第一权值和第二权值；或

23、若目标公交车为非第二班次公交车，且确定第一绝对值不小于第一阈值，第一绝对值不小于第二差值对应的第二绝对值，则基于第二绝对值与第一历史实际停靠时间的比值，确定第一权值和第二权值；

24、若目标公交车为非第二班次公交车，且确定第一绝对值不小于第一阈值，第一绝对值小于第二绝对值，则基于第一绝对值与第一历史实际停靠时间的比值，确定第一权值和第二权值；

25、其中，第一差值为第一历史实际停靠时间与第一历史预测停靠时间之间的差值，第二差值为第一历史实际停靠时间与位于第一类历史公交车前一班次的公交车对应的第二历史实际停靠时间之间的差值。

26、在一种可能的实现方式，第二加权处理中，第一历史实际行驶时间对应的第三权值，以及第一历史预测行驶时间对应的第四权值，是通过如下方式确定的：

27、若目标公交车为第二班次公交车，则将预设的第三权重阈值作为第三权重，以及将预设的第四权重阈值作为第四权值；或

28、若目标公交车为非第二班次公交车，且确定第三差值对应的第三绝对值小于第二阈值，则将预测第二类历史公交车在目标站间距的目标预测行驶时间时使用的第三历史权值和第四历史权值分别作为第三权值和第四权值；或

29、若目标公交车为非第二班次公交车，且确定第三绝对值不小于第二阈值，第三绝对值不小于第四差值对应的第四绝对值，则基于第四绝对值与第一历史实际行驶时间的比值，确定第三权值和第四权值；或

30、若目标公交车为给第二班次公交车，且确定第一绝对值不小于第二阈值，第三绝对值小于第四绝对值，则基于第三绝对值与第一历史实际行驶时间的比值，确定第三权值和第四权值；

31、其中，第三差值为第一历史实际行驶时间与第一历史预测行驶时间之间的差值，第四差值为第一历史实际行驶时间与位于第二类历史公交车前一班次的公交车对应的第二历史实际行驶时间之间的差值。

32、在本技术中，提出一种确定加权处理过程中使用的权值的方法，由于实时运行环境的变化，因此本技术实施例提出一种实时调整权值的方式，以提升预测的精确度。

33、在一种可能的实现方式中，基于各个目标站点各自对应的目标预测停靠时间，以及各个目标站间距各自对应的目标预测行驶时间，预测目标公交车到达目标位置所需的时间，包括：

34、若目标公交车的运行状态为站点停靠，则基于各个目标站点各自对应的目标预测停靠时间，各个目标站间距各自对应的目标预测行驶时间，以及在当前站点的剩余停靠时间，预测目标公交车到达目标位置所需的时间，其中剩余预设停靠时间为在当前站点的目标预测停靠时间与已停靠时间的差值；或

35、若目标公交车的运行状态为站间距行驶，则基于各个目标站点各自对应的目标预测停靠时间，各个目标站间距各自对应的目标预测行驶时间，以及在当前站间距的剩余预测行驶时间，预测目标公交车到达目标位置所需的时间，其中剩余预测行驶时间为在当前站间距的目标预测行驶时间与已行驶时间的差值。

36、在本技术中，基于目标公交的运行状态，给出具体的预测到达目标位置多需的时间的方式，不同的运行状态对应的预测方式不同，以提升预测的精确度。

37、第二方面，本技术实施例提供一种预测公交车到站时间的设备，该设备包括：人机交互接口、通信接口以及处理器，其中：

38、人机交互接口，用于获取目标对象指定的目标位置；

39、通信接口，用于获取目标公交车的当前位置；

40、处理器，用于确定目标公交车的当前位置与目标位置之间包含的各个目标站点以及各个目标站间距；针对任一目标站点，基于已经过目标站点的第一类历史公交车对应的历史停靠时间，预测目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间；针对任一目标站间距，基于已经过目标站间距的第二类历史公交车对应的历史行驶时间，预测目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间；基于各个目标站点各自对应的目标预测停靠时间，以及各个目标站间距各自对应的目标预测行驶时间，预测目标公交车到达目标位置所需的时间。

41、第三方面，本技术实施例提供一种预测公交车到站时间的装置，该装置包括：

42、确定模块，用于确定目标公交车的当前位置与目标位置之间包含的各个目标站点以及各个目标站间距；

43、站点停靠时间预测模块，用于针对任一目标站点，基于已经过目标站点的第一类历史公交车对应的历史停靠时间，预测目标公交车在目标站点的目标预测停靠时间；

44、站间距行驶时间预测模块，用于针对任一目标站间距，基于已经过目标站间距的第二类历史公交车对应的历史行驶时间，预测目标公交车在目标站间距的目标预测行驶时间；

45、目标预测模块，用于基于各个目标站点各自对应的目标预测停靠时间，以及各个目标站间距各自对应的目标预测行驶时间，预测目标公交车到达目标位置所需的时间。

46、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现本技术实施例提供的预测公交车到站时间的方法步骤。

47、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。