一種基于城市移動模式的資源供應方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于緩解客流聚集的基于城市移動模式的資源供應方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 公共交通是城市居民日常出行的重要方式，特別是交通系統(tǒng)發(fā)展較為完善的大城 市。統(tǒng)計表明，目前北京市的公共交通日客流量達到約1970萬人次（地面公交、軌道交通 分別達到1370和600萬人次），而其中通勤高峰期（早7-9點，晚17-19點）的客流量占 據(jù)了日總客流量的40%W上。通勤高峰期出行人群大量集中，給城市公交帶來了巨大的壓 力。
[0003] 與此同時，客流出行在空間上的分布也趨向集中于某些區(qū)域，一條公交線路上往 往只有少數(shù)幾個站點客流比較集中，乘車需求量比較大。為了滿足乘車需求高路段乘客的 出行要求，加快車輛周轉(zhuǎn)，公交公司提供了區(qū)間車運行的方案，即一條公交線路中，只運行 整條線路中部分路段的車輛。而區(qū)間車的調(diào)度不僅設(shè)及區(qū)間的選定、路線的選擇，還有車輛 數(shù)目的確定，如何根據(jù)人們的出行需求安排調(diào)度區(qū)間公交，及時地輸送聚集的客流，避免擁 堵現(xiàn)象，也是公交公司關(guān)注的一個重點問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種優(yōu)先解決熱點區(qū)域客流 的基于城市移動模式的資源供應方法，該方法實用性強，可W緩解客流聚集現(xiàn)象。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種基于城市移動模式的資源供應方法，其特點在于通 過W下步驟實現(xiàn)：
[0006] (1)將由通勤高峰期的城市一卡通刷卡數(shù)據(jù)得到的公交OD數(shù)據(jù)，按照站點統(tǒng)計， 得到站點的客流量；站點客流量包括出發(fā)客流W及目的客流，出發(fā)客流指W該站點為出發(fā) 站點的客流量，目的客流指W該站點為目的站點的客流量；
[0007] (2)根據(jù)步驟（1)得到的站點客流量，挖掘出每個站點的熱點區(qū)域，熱點區(qū)域包 括出行熱點區(qū)域和目的熱點區(qū)域；對所有站點進行操作，熱點區(qū)域集合化}，熱點區(qū)域集合 化}包括出發(fā)熱點區(qū)域集合腳和目的熱點區(qū)域集合化};
[000引 做根據(jù)步驟似中熱點區(qū)域集合化}，提取站點移動模式，找出乘客出行的共性 需求，挖掘出熱點區(qū)域間的群體移動模式，得到群體移動模式需求量；
[0009] (4)根據(jù)步驟做中熱點區(qū)域間的群體移動模式，并結(jié)合公交線路數(shù)據(jù)W及公交 運行的相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計一個最優(yōu)化的區(qū)間車高峰供應方案，滿足乘客出行需求。
[0010] 所述步驟似中挖掘出熱點區(qū)域采用改進的DBSCAN方法，實現(xiàn)步驟如下：
[0011] (21)對于一個站點S，計算在S的R鄰域內(nèi)所有站點客流之和，若其客流之和大于 給定闊值V，則S為一個核屯、站點，其中，R鄰域表示W(wǎng)S為圓屯、，R為半徑的區(qū)域；
[0012] (22)對于一個核屯、站點S，S的R鄰域內(nèi)所有站點集合H，稱H為一個關(guān)于R和V 的熱點區(qū)域；
[001引 似）對于任意兩個站點集合Hi, &為關(guān)于R和V的熱點區(qū)域，且則合 并Hi, &，得到一個新的站點集合H=HiUH2,則H也是一個關(guān)于R和V的熱點區(qū)域；
[0014] (24)對所有站點進行操作，得到關(guān)于R和V的熱點區(qū)域集合化}，且飾1 ，HzG化}，HiHH:=曰，則化}即為所求的熱點區(qū)域集合。
[0015] 所述步驟（3)提取站點移動模式，找出乘客出行的共性需求，挖掘出熱點區(qū)域間 的群體移動模式，得到群體移動模式需求量的過程為：
[0016] (31)提取站點移動模式是：
[0017] 乘客在某個時間在站點之間的移動，記為P={〇,d,t}.0、d分別是出行的出發(fā)站 點和目的站點，t對應乘客的上車時間；
[001引 （32)根據(jù)站點移動模式PW及出發(fā)熱點區(qū)域集合腳，目的熱點區(qū)域集合化}，提 取相應的群體出行模式P，其中群體出行模式定義是：
[0019] 一定數(shù)量的乘客在某時間段在熱點區(qū)域之間的移動，記為P= {0，D，T}.0、D分別 是兩個由出發(fā)站點和目的站點集合組成的熱點區(qū)域，Oe{〇}，〇G化}，T則對應一個高峰 期時間段；
[0020] 提取相應的群體出行模式P的過程為：
[0021] 根據(jù)出發(fā)熱點區(qū)域集合{0}W及目的熱點區(qū)域集合化}，對于每一個站點移動模 式P= {〇,d，t}，若OG0,dGD，tGT，且 0G{0}，DG{D}，則提取一個群體移動P= {〇,D，T}，且稱站點移動模式P出行貢獻于群體移動模式P，否則不產(chǎn)生群體出行模式； 陽022] (33)計算群體移動模式需求量Vp。
[0023] 群體移動模式P需求量Vp為對其有出行貢獻的站點移動模式P客流量VP之和， 即：
[0024]
1234567 所述步驟（4)設(shè)計一個最優(yōu)化的區(qū)間車高峰供應方案的具體實現(xiàn)步驟如下： 2 (41)根據(jù)群體移動模式P，得到所有群體移動模式集合巧}，根據(jù)所有群體移動模 式集合{巧確定區(qū)間車的發(fā)車區(qū)間化，D,〉，其中0歷一個出發(fā)熱點區(qū)域，D歷一個目的熱 點區(qū)域； 3 (42)選取發(fā)車區(qū)間內(nèi)區(qū)間車的運行線路L，其中Is為現(xiàn)有的公交線路； 4 (43)計算發(fā)車區(qū)間內(nèi)區(qū)間車的發(fā)車數(shù)量num; 5 (44)則選取的發(fā)車區(qū)間<0,，0,〉、區(qū)間運行線路1點及對應的發(fā)車數(shù)量num，即為 一個最優(yōu)化的區(qū)間車高峰供應方案，該方案可W滿足乘客出行需求。 6 所述步驟（41)中根據(jù)所有群體移動模式集合巧}，確定區(qū)間車的發(fā)車區(qū)間，其過 程是： 7 對于給定的高峰時間T，所有群體移動模式集合巧}中客流量最多的模式P= {0,化T}所對應的出發(fā)熱點區(qū)域0和目的熱點區(qū)域D，則0,= 0,D,=D，即：
[0032]
[0033] 所述步驟（42)中選取發(fā)車區(qū)間內(nèi)區(qū)間車的運行線路Is,其過程是：
[0034] L為在區(qū)間<0,，〇,〉之間單位時間td內(nèi)運輸客流最多的線路，滿足：
[0036] 其中c(,,A(化?e)c,",Uine>為線路line每輛車在區(qū)間 <化，Ds>之間的單位時間td 內(nèi)運載的客流量，L為所有的公交線路。
[0037] 所述步驟（43)中計算發(fā)車區(qū)間內(nèi)區(qū)間車的發(fā)車數(shù)量num確定為：
[0039] 其中T為高峰時間段，td為單位時間，VP表示選中的區(qū)間<0WD.〉對應的群體出行 模式P的需求量，Cua化）為選中線路L上每輛車在區(qū)間<〇s，Ds>之間的單位時間td內(nèi)運載 的客流量。 W40] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：
[0041] (1)本發(fā)明針對高峰期間客流聚集的現(xiàn)象，通過站點聚集的方法，挖掘城市中的熱 點區(qū)域。該發(fā)明W站點客流為屬性，聚集了在一定范圍的高密度站點，形成熱點區(qū)域。該熱 點區(qū)域體現(xiàn)了公交客流集中區(qū)域。
[0042] (2)本發(fā)明通過站點移動模式提取了群體移動模式。由于站點移動模式規(guī)模有限， 不能體現(xiàn)城市整體的移動趨勢，通過群體移動模式，可W挖掘城市公交的主要需求方向。
[0043] (3)本發(fā)明計算方便，實用性強。通過得到的群體移動模式，設(shè)計了區(qū)間車的調(diào)度 方案，包括區(qū)間的確定、線路的確定W及車輛的確定，滿足群體出行的需求，對緩解高峰期 間交通壓力有重要意義。
【附圖說明】
[0044] 圖1為本發(fā)明實現(xiàn)流程圖。
【具體實施方式】 W45] 如圖1所示，本發(fā)明具體實現(xiàn)如下：
[0046] W下W北京市真實公交數(shù)據(jù)，如圖1所示為例說明本發(fā)明的實現(xiàn)步驟：
[0047] 1、計算站點客流分布
[0048] 選擇高峰時段T為7:00-9:00,根據(jù)公交客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計該時段每個站點的出發(fā)客 流W及目的客流；
[0049] 2、通過個人出行鏈發(fā)現(xiàn)熱點區(qū)域
[0050]對于4個站點的出發(fā)客流統(tǒng)計如表1，
[0051]表1站點客流信息
[0052]

陽053] 其中，根據(jù)各站點的經(jīng)締度坐標，計算站點間距離如表2 :
[0054] 表2站點間距離信息表陽化引
[0056] 對于給定距離闊值R= 300m，V= 100,其熱點區(qū)域挖掘過程如下：
[0057] (1)對于大北害東，其R鄰域內(nèi)即與它距離300mW內(nèi)的只有一個站點，即它的本 身。大北害東站客流和大于給定闊值V，因此得到一個出發(fā)熱點區(qū)域Oi= {大北害東};
[0058] (2)對于牡丹園，其R鄰域內(nèi)有兩個站點，即牡丹園和牡丹園西，其客流和大于給 定闊值V，因此得到一個出發(fā)熱點區(qū)域〇2二{牡丹園，牡丹園西};
[0059] (3)對于東單路口南，其R鄰域內(nèi)只有一個站點，其客流和小于給定闊值V，因此無 法得到熱點區(qū)域； W60] (4)對于得到的出發(fā)熱點區(qū)域〇1、〇2,化no==0，因此不進行合并。
[0061] 綜上，根據(jù)站點的出發(fā)客流及給定闊值R和V，得到出發(fā)熱點區(qū)域集合為腳= {{大北害東}，{牡丹園，牡丹園西}}，對于目的熱點區(qū)域集合計算方法同