【摘要】：隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的加快以及出行車輛的劇增,城市道路交通擁堵問題已然成為城市發(fā)展中亟需解決的重大難題。出租車作為城市公共交通的重要構(gòu)成,具有便捷、靈活的特點。然而,受制于供需雙方的信息不對稱,出行者打車難、出租車空載率高、出租運營成本大等問題嚴(yán)重制約了出租車市場的健康發(fā)展。為此,出租車共乘作為提高出租車運營能力和能源利用率的一種有效途徑,開始走入人們的生活。經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明,出租車共乘為緩解城市交通擁堵,解決出租車運營困境提供了有效的解決途徑。論文梳理了國內(nèi)外出租車共乘的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài),分析和歸納了出租車動態(tài)共乘研究的關(guān)鍵技術(shù),對城市道路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)格劃分并對出租車GPS軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行時空分布處理,采用出租車共乘匹配優(yōu)化算法解決出租車動態(tài)共乘匹配問題,利用西安市出租車GPS數(shù)據(jù)對上述理論和算法進(jìn)行了實例驗證和評價。全文主要研究內(nèi)容如下:(1)闡述了出租車共乘的概念、類型和組織形式,構(gòu)建了出租車動態(tài)共乘服務(wù)的技術(shù)框架,并詳細(xì)描述了出租車動態(tài)共乘的關(guān)鍵技術(shù)。(2)對出租車原始GPS軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗,結(jié)合城市道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對城市道路進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用DBSCAN聚類算法對出租車上下客點進(jìn)行聚類得到網(wǎng)格的中心節(jié)點及網(wǎng)格間的距離等信息,根據(jù)網(wǎng)格劃分方法將出租車GPS軌跡進(jìn)行時空分布的處理。(3)采用雙邊匹配算法對共乘出租車與共乘乘客進(jìn)行距離閾值與時間閾值的判定,在滿足約束條件的情況下確定共乘乘客與出租車的匹配方案,實現(xiàn)共乘乘客與出租車的匹配;提取道路網(wǎng)格間路段長度、車輛平均行駛速度和路段內(nèi)車輛數(shù)等參數(shù)構(gòu)建道路網(wǎng)格路段權(quán)值函數(shù),得到道路網(wǎng)格節(jié)點間的路段權(quán)重矩陣表,采用道路網(wǎng)格區(qū)間限制和改進(jìn)A*算法建立動態(tài)路徑規(guī)劃模型,通過對道路網(wǎng)格間路段權(quán)重矩陣表的調(diào)用與判斷,實現(xiàn)共乘乘客與出租車共乘后的路徑規(guī)劃。論文著眼于研究出租車動態(tài)共乘匹配問題,文中采用的出租車動態(tài)共乘匹配優(yōu)化算法考慮問題較全面,涉及到了道路網(wǎng)絡(luò)中的多種參數(shù)。實驗設(shè)計運行結(jié)果表明,本論文采用的算法及模型在實踐中具有可行性,為后續(xù)出租車動態(tài)共乘研究提供了參考,同時對出租車共乘政策的制定具有一定的積極意義。
【圖文】：

數(shù)據(jù)進(jìn)行時空分布的構(gòu)建，用于簡化出租車軌跡數(shù)據(jù)，方便提取所需的出租車信1 出租車 GPS 軌跡數(shù)據(jù)與預(yù)處理1.1 出租車 GPS 軌跡數(shù)據(jù)本文研究的軌跡數(shù)據(jù)來源于西安市交通運輸管理局信息中心采集的出租車S 軌跡數(shù)據(jù)，西安市每一輛出租車都安裝 GPS 設(shè)備，在運營期間，出租車全天隔 30 秒就會向后臺車輛管理數(shù)據(jù)庫傳輸一次數(shù)據(jù)，完整真實的記錄了西安市所出租車的移動軌跡。原始的出租車 GPS 軌跡存儲在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中，本文研究rk 平臺計算分析數(shù)據(jù)，為了數(shù)據(jù)分析方便，將 GPS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為文本格式，上FS 分布式存儲平臺。本文選取了 2016 年 9 月 12000 輛出租車的 GPS 數(shù)據(jù)進(jìn)行分據(jù)集中的每行數(shù)據(jù)以逗號分隔，一行代表一條時空軌跡數(shù)據(jù)，一天的 GPS 數(shù)據(jù)大00 萬條，約 2.8G 左右，原始數(shù)據(jù)示例如圖 3.1。

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 3.3 帶漢字的出租車 GPS 軌跡數(shù)據(jù)2.錯誤數(shù)據(jù)。一整天出租車狀態(tài)位為‘4’即空車的數(shù)據(jù)，對于研究是無用數(shù)據(jù)，另研究的是西安市出租車的服務(wù)策略，對于超出西安市范圍（東經(jīng) 108 度～10 33.65～34.65 度）的數(shù)據(jù)均認(rèn)為無用的錯誤數(shù)據(jù)，對錯誤數(shù)據(jù)直接刪除。3.重復(fù)數(shù)據(jù)。如圖 3.4 所示，由于 GPS 設(shè)備問題和建筑物的遮擋，會產(chǎn)生 GPS重復(fù)現(xiàn)象，圖中在時間 14:36:28 和 14:37:28 出現(xiàn)重復(fù)數(shù)據(jù)，如 14:36:28 時刻的數(shù)據(jù)沒有斷點現(xiàn)象，直接刪除一條重復(fù)數(shù)據(jù)，而 14:37:28 時刻的重復(fù)數(shù)據(jù)造成，刪除重復(fù)數(shù)據(jù)后，還需利用上下兩條數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2589335