[发明专利]一种基于带时间窗的到站时间预测的公交晚点恢复方法有效

专利信息
申请号: 201310393870.5 申请日: 2013-09-02
公开(公告)号: CN103440422A 公开(公告)日: 2013-12-11
发明(设计)人: 张健;尹婷婷;纪翔峰;马春景;冉斌 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G06F19/00 分类号: G06F19/00;G06Q10/04;G08G1/01
代理公司: 江苏永衡昭辉律师事务所 32250 代理人: 王斌
地址: 210096*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 时间 到站 预测 公交 晚点 恢复 方法
【权利要求书】:

1.一种基于带时间窗的到站时间预测的公交晚点恢复方法,其包括以下步骤:

1)首先,利用卫星定位设备采集公交车辆在固定线路上到达每一站点的时刻,计算其在站点间的行程时间;建立城市公交车辆路段行程时间实测数据集合R,将其按照时间段进行整理,划分每个时间段的城市公交车辆路段行程时间数据集合R(a),a为划分时间段的标号,且为正整数,;根据同一个时间段内的行程时间实测数据R(a)1,R(a)2,∧,R(a)m,计算出该时间段的城市公交车辆路段平均行程时间数据:

m为正整数,m为集合R(a)中的数据个数;

2)其次,对公交车辆在路段及站点空间上进行时间分析,将公交车到站时间划分为路段行程时间与站点滞留时间,利用卡尔曼滤波理论对公交车辆路段行程时间进行预测,同时利用站台无线通讯接收模块,实时接收公交车辆的经纬度以及时刻信息,结合预测的公交车辆路段行程时间,预测公交车辆到站时间;

3)根据公交车行车时刻表的公交车到站时刻Tai,采用现行“快一慢二”标准设定到站时间窗,将步骤2)中预测的所述公交车辆到站时间与此到站时间窗进行比较,判断是否晚点;

4)根据晚点恢复,时间偏离系数以及临界时间偏离系数建立晚点恢复模型,提供车辆运行参考速度。

2.根据权利要求1所述的基于带时间窗的到站时间预测的公交晚点恢复方法,步骤2)所述利用卡尔曼滤波理论对公交车辆路段行程时间进行预测,具体为:

1)设x(t)为要预测的t时刻出发公交车的到站时间,Ф(t)是状态转移参数,为随机干扰,服从参数为(μ=0,σ2=Q(t))的正态分布,则状态转移方程为:

2)令z(t)为区间运行时间的观测值,v(t)为观测误差,其服从参数为(μ=0,σ2=R(t))的正态分布,观测方程为:

z(t)=x(t)+v(t);

3)对于任意的i,j,有令P(t)为预测方差,根据卡尔曼滤波理论可以得到如下的计算步骤:

a)初始化:t=0,

b)外推:x’(0)=Ф(t-1)x(t-1),

P(t)=Ф(t-1)P(t-1)Ф’(t-1)+Q(t-1);

c)卡尔曼增益矩阵:K(t)=P(t)/(P(t)+R(t));

d)更新:x(t)=x(t-1)+K(t)(z(t)-x′(t-1)),

P(t)=(1-K(t))P(t);

e)令t=t+1,直到满足条件终止。

3.根据权利要求1所述的基于带时间窗的到站时间预测的公交晚点恢复方法,步骤3)所述根据现行“快一慢二”标准设定到站时间窗为在设定到站时间前一分钟或后两分钟内到达,都算作准点到达,设定Tai为时刻表设定达到i站台的时刻,如果预测到站时间在[Tai-1,Tai+2]内,单位为分钟,则不进行调整;若预测到达时间将超过此范围,则在公交车出站时给出提醒,以便驾驶员可以进行运行调整,提高准点率。

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