基于GPS數(shù)據(jù)的公交站點(diǎn)區(qū)間行程時(shí)間分布與可靠性分析
本文選題:公交 + 行程時(shí)間可靠性。 參考:《浙江大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:公交行程時(shí)間可靠性是城市公共交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)的重要指標(biāo)之一,能夠準(zhǔn)確表征公交行程時(shí)間的穩(wěn)定性,為公交出行者、公交管理部門和交通專家提供評價(jià)公交服務(wù)水平的重要依據(jù)。同時(shí),移動檢測技術(shù)的日益發(fā)展為采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、動態(tài)性、準(zhǔn)確性提供了保障。本文在對公交GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘的基礎(chǔ)上,建立了公交站點(diǎn)區(qū)間行程時(shí)間可靠性評價(jià)方法,為公交運(yùn)營狀態(tài)評價(jià)提供了一種新思路。 首先,本文對公交GPS數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)保存三方面做了簡要概述,并在傳統(tǒng)的地圖匹配算法的基礎(chǔ)之上,提出了改進(jìn)的投影匹配算法,采用了網(wǎng)格分塊的快速匹配方法實(shí)現(xiàn)公交GPS數(shù)據(jù)的匹配。針對GPS漂移數(shù)據(jù),利用匹配閾值法對其判斷并予以剔除;并建立了完全重復(fù)冗余數(shù)據(jù)的處理方法。實(shí)驗(yàn)證明,上述GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理方法具有良好的效果,能夠用于公交行程時(shí)間的計(jì)算。 接著明確了站點(diǎn)區(qū)間行程時(shí)間的定義,采用4類不同形式的分布模型:正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布、威布爾分布、高斯混合分布分別對高峰、平峰時(shí)段的公交行程時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn),結(jié)果表明高斯混合分布模型能夠最好地?cái)M合公交行程時(shí)間數(shù)據(jù)。通過EM算法求解高斯混合模型的各項(xiàng)參數(shù),并建立了站點(diǎn)區(qū)間行程時(shí)間分布的擬合步驟。 把現(xiàn)有的行程時(shí)問可靠性指標(biāo)歸結(jié)為三類:基于概率的評價(jià)指標(biāo)、基于偏差的評價(jià)指標(biāo)和介于兩者之間的評價(jià)指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上,結(jié)合站點(diǎn)區(qū)間行程時(shí)間的三元高斯混合分布模型,采用波動性指數(shù)和延誤指數(shù)作為表征行程時(shí)間可靠性的指標(biāo),建立了基于高斯混合分布模型的站點(diǎn)區(qū)間行程時(shí)間可靠性評價(jià)方法。 最后,分析了影響公交站點(diǎn)行程時(shí)間可靠性的幾大因素:道路幾何條件(站點(diǎn)區(qū)間長度和交叉口相對位置)、交通狀態(tài)(公交車小時(shí)流量因素、交叉口信號因素)、天氣因素和采樣間隔。 上述研究將為公交運(yùn)營管理、信息發(fā)布、服務(wù)水平評價(jià)等提供技術(shù)支撐。
[Abstract]:The reliability of bus travel time is one of the important indexes to evaluate the running state of urban public transportation system. It can accurately represent the stability of bus travel time and is a public transport traveler. Public transport management departments and traffic experts provide an important basis for evaluating the level of public transport services. At the same time, the development of mobile detection technology provides a guarantee for the real-time, dynamic and accuracy of data collection. In this paper, based on the analysis and mining of bus GPS data, the reliability evaluation method of bus stop interval travel time is established, which provides a new way for bus operation state evaluation. First of all, this paper gives a brief overview of bus GPS data and GIS data from three aspects: data structure, data content and data preservation. Based on the traditional map matching algorithm, an improved projection matching algorithm is proposed. The fast matching method of grid block is used to realize the matching of bus GPS data. According to the GPS drift data, the matching threshold method is used to judge and eliminate the data, and a method to deal with the redundant data is established. The experimental results show that the GPS data preprocessing method is effective and can be used to calculate the bus travel time. Then the definition of travel time between stations is defined, and four kinds of distribution models are adopted: normal distribution, logarithmic normal distribution, Weibull distribution, Gao Si mixed distribution. The results show that the mixed distribution model of Gao Si can best fit the bus travel time data. The parameters of Gao Si's mixed model are solved by EM algorithm, and the fitting steps of travel time distribution between stations are established. The existing travel time reliability index is divided into three categories: probability-based evaluation index, deviation-based evaluation index and evaluation index between the two, and on this basis, Combined with the ternary Gao Si mixed distribution model of travel time between stations, volatility index and delay index are used as indicators to characterize the reliability of travel time. The reliability evaluation method of interval travel time based on Gao Si mixed distribution model is established. Finally, several factors affecting the reliability of bus stop travel time are analyzed: road geometry conditions (station interval length and intersection relative position, traffic state (bus hour flow factor), Intersections signal factors, weather factors and sampling intervals. The above research will provide technical support for bus operation management, information release, service level evaluation and so on.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U491
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,本文編號:1845566
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