一种基于城市移动模式的资源供应方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于缓解客流聚集的基于城市移动模式的资源供应方法。
【背景技术】
[0002] 公共交通是城市居民日常出行的重要方式，特别是交通系统发展较为完善的大城 市。统计表明，目前北京市的公共交通日客流量达到约1970万人次（地面公交、轨道交通 分别达到1370和600万人次），而其中通勤高峰期（早7-9点，晚17-19点）的客流量占 据了日总客流量的40%W上。通勤高峰期出行人群大量集中，给城市公交带来了巨大的压 力。
[0003] 与此同时，客流出行在空间上的分布也趋向集中于某些区域，一条公交线路上往 往只有少数几个站点客流比较集中，乘车需求量比较大。为了满足乘车需求高路段乘客的 出行要求，加快车辆周转，公交公司提供了区间车运行的方案，即一条公交线路中，只运行 整条线路中部分路段的车辆。而区间车的调度不仅设及区间的选定、路线的选择，还有车辆 数目的确定，如何根据人们的出行需求安排调度区间公交，及时地输送聚集的客流，避免拥 堵现象，也是公交公司关注的一个重点问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种优先解决热点区域客流 的基于城市移动模式的资源供应方法，该方法实用性强，可W缓解客流聚集现象。
[0005] 本发明的技术解决方案：一种基于城市移动模式的资源供应方法，其特点在于通 过W下步骤实现：
[0006] (1)将由通勤高峰期的城市一卡通刷卡数据得到的公交OD数据，按照站点统计， 得到站点的客流量；站点客流量包括出发客流W及目的客流，出发客流指W该站点为出发 站点的客流量，目的客流指W该站点为目的站点的客流量；
[0007] (2)根据步骤（1)得到的站点客流量，挖掘出每个站点的热点区域，热点区域包 括出行热点区域和目的热点区域；对所有站点进行操作，热点区域集合化}，热点区域集合 化}包括出发热点区域集合脚和目的热点区域集合化};
[000引 做根据步骤似中热点区域集合化}，提取站点移动模式，找出乘客出行的共性 需求，挖掘出热点区域间的群体移动模式，得到群体移动模式需求量；
[0009] (4)根据步骤做中热点区域间的群体移动模式，并结合公交线路数据W及公交 运行的相关数据，设计一个最优化的区间车高峰供应方案，满足乘客出行需求。
[0010] 所述步骤似中挖掘出热点区域采用改进的DBSCAN方法，实现步骤如下：
[0011] (21)对于一个站点S，计算在S的R邻域内所有站点客流之和，若其客流之和大于 给定阔值V，则S为一个核屯、站点，其中，R邻域表示WS为圆屯、，R为半径的区域；
[0012] (22)对于一个核屯、站点S，S的R邻域内所有站点集合H，称H为一个关于R和V 的热点区域；
[001引 似）对于任意两个站点集合Hi, &为关于R和V的热点区域，且则合 并Hi, &，得到一个新的站点集合H=HiUH2,则H也是一个关于R和V的热点区域；
[0014] (24)对所有站点进行操作，得到关于R和V的热点区域集合化}，且饰1 ，HzG化}，HiHH:=曰，则化}即为所求的热点区域集合。
[0015] 所述步骤（3)提取站点移动模式，找出乘客出行的共性需求，挖掘出热点区域间 的群体移动模式，得到群体移动模式需求量的过程为：
[0016] (31)提取站点移动模式是：
[0017] 乘客在某个时间在站点之间的移动，记为P={〇,d,t}.0、d分别是出行的出发站 点和目的站点，t对应乘客的上车时间；
[001引 （32)根据站点移动模式PW及出发热点区域集合脚，目的热点区域集合化}，提 取相应的群体出行模式P，其中群体出行模式定义是：
[0019] 一定数量的乘客在某时间段在热点区域之间的移动，记为P= {0，D，T}.0、D分别 是两个由出发站点和目的站点集合组成的热点区域，Oe{〇}，〇G化}，T则对应一个高峰 期时间段；
[0020] 提取相应的群体出行模式P的过程为：
[0021] 根据出发热点区域集合{0}W及目的热点区域集合化}，对于每一个站点移动模 式P= {〇,d，t}，若OG0,dGD，tGT，且 0G{0}，DG{D}，则提取一个群体移动P= {〇,D，T}，且称站点移动模式P出行贡献于群体移动模式P，否则不产生群体出行模式； 阳022] (33)计算群体移动模式需求量Vp。
[0023] 群体移动模式P需求量Vp为对其有出行贡献的站点移动模式P客流量VP之和， 即：
[0024]
1234567 所述步骤（4)设计一个最优化的区间车高峰供应方案的具体实现步骤如下： 2 (41)根据群体移动模式P，得到所有群体移动模式集合巧}，根据所有群体移动模 式集合{巧确定区间车的发车区间化，D,〉，其中0历一个出发热点区域，D历一个目的热 点区域； 3 (42)选取发车区间内区间车的运行线路L，其中Is为现有的公交线路； 4 (43)计算发车区间内区间车的发车数量num; 5 (44)则选取的发车区间<0,，0,〉、区间运行线路1点及对应的发车数量num，即为 一个最优化的区间车高峰供应方案，该方案可W满足乘客出行需求。 6 所述步骤（41)中根据所有群体移动模式集合巧}，确定区间车的发车区间，其过 程是： 7 对于给定的高峰时间T，所有群体移动模式集合巧}中客流量最多的模式P= {0,化T}所对应的出发热点区域0和目的热点区域D，则0,= 0,D,=D，即：
[0032]
[0033] 所述步骤（42)中选取发车区间内区间车的运行线路Is,其过程是：
[0034] L为在区间<0,，〇,〉之间单位时间td内运输客流最多的线路，满足：
[0036] 其中c(,,A(化?e)c,",Uine>为线路line每辆车在区间 <化，Ds>之间的单位时间td 内运载的客流量，L为所有的公交线路。
[0037] 所述步骤（43)中计算发车区间内区间车的发车数量num确定为：
[0039] 其中T为高峰时间段，td为单位时间，VP表示选中的区间<0WD.〉对应的群体出行 模式P的需求量，Cua化）为选中线路L上每辆车在区间<〇s，Ds>之间的单位时间td内运载 的客流量。 W40] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0041] (1)本发明针对高峰期间客流聚集的现象，通过站点聚集的方法，挖掘城市中的热 点区域。该发明W站点客流为属性，聚集了在一定范围的高密度站点，形成热点区域。该热 点区域体现了公交客流集中区域。
[0042] (2)本发明通过站点移动模式提取了群体移动模式。由于站点移动模式规模有限， 不能体现城市整体的移动趋势，通过群体移动模式，可W挖掘城市公交的主要需求方向。
[0043] (3)本发明计算方便，实用性强。通过得到的群体移动模式，设计了区间车的调度 方案，包括区间的确定、线路的确定W及车辆的确定，满足群体出行的需求，对缓解高峰期 间交通压力有重要意义。
【附图说明】
[0044] 图1为本发明实现流程图。
【具体实施方式】 W45] 如图1所示，本发明具体实现如下：
[0046] W下W北京市真实公交数据，如图1所示为例说明本发明的实现步骤：
[0047] 1、计算站点客流分布
[0048] 选择高峰时段T为7:00-9:00,根据公交客流数据统计该时段每个站点的出发客 流W及目的客流；
[0049] 2、通过个人出行链发现热点区域
[0050]对于4个站点的出发客流统计如表1，
[0051]表1站点客流信息
[0052]
阳053] 其中，根据各站点的经缔度坐标，计算站点间距离如表2 :
[0054] 表2站点间距离信息表阳化引
[0056] 对于给定距离阔值R= 300m，V= 100,其热点区域挖掘过程如下：
[0057] (1)对于大北害东，其R邻域内即与它距离300mW内的只有一个站点，即它的本 身。大北害东站客流和大于给定阔值V，因此得到一个出发热点区域Oi= {大北害东};
[0058] (2)对于牡丹园，其R邻域内有两个站点，即牡丹园和牡丹园西，其客流和大于给 定阔值V，因此得到一个出发热点区域〇2二{牡丹园，牡丹园西};
[0059] (3)对于东单路口南，其R邻域内只有一个站点，其客流和小于给定阔值V，因此无 法得到热点区域； W60] (4)对于得到的出发热点区域〇1、〇2,化no==0，因此不进行合并。
[0061] 综上，根据站点的出发客流及给定阔值R和V，得到出发热点区域集合为脚= {{大北害东}，{牡丹园，牡丹园西}}，对于目的热点区域集合计算方法同