[发明专利]基于大数据与云计算的最优公交乘车路径挖掘系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电子地图的最优公交乘车路径挖掘系统，具有用户反馈机制和通过大数据分析实现的路径纠正功能。

背景技术：

电子地图，即数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查阅的地图。 电子地图储存资讯的方法，一般使用向量式图像储存，地图比例可放大、缩小或旋转而不影响显示效果，一般利用地理信息系统来储存和传送地图数据。

许多门户搜索网站，比较知名的有百度和谷歌公司，均推出了具有丰富的公交换乘、驾车导航的路线查询，并可以为用户提供最适合的路线规划的电子地图。用户在选择公共交通出行时，通过向电子地图系统输入出发地点的位置甲和目的地的位置乙。电子地图可以生产从位置甲到位置乙的最优的线路规划。其规划内容包括：乘坐公共交通从位置甲到位置乙的最优的换乘方案和计划用时。 

由于大城市的道路情况复杂，电子地图的制作的工作量非常大，制作过程中难免会出现错误，导致电子地图的部分区域并不准确。同时随着城市的建设发展，道路情况以及公共交通路线的更爱，导致实际地图每天都在变化，电子地图难以做到及时性的更新。这两个问题导致电子地图无法做到与实际地图完全吻合。 

电子地图的最优路线规划是依据的各种公共交通载具的首末车时间，公共交通载具的具体路线以及路线的分段平均用时统计。上述信息在统计过程同样存在着误差以及更新的及时性不够的问题。同时上述数据的取值受时间段的影响很大。例如公交车在早晚高峰时间和下午低谷时间，由于道路畅通情况以及排队换乘的难度均存在很大的区别，导致其分段（站）平均用时的取值相差很大。而忽略这些区别会导致计划用时的不准确，甚至会影响最优路线的规划结果。 

上述的地图制作误差和公交系统的信息误差均会严重影响最优路线生产系统的准确性，导致生产的方案并非最优的换乘方案以及计划用时误差极大。同时由于该系统不存在用户反馈机制，仅仅是由电子地图的维护者去收集信息并做出修改。这种开环控制的机制的缺陷之处日益明显，严重影响了电子地图系统的使用和用户体验的满意度。 

发明内容：

为了解决上述系统的不足，本发明的目的在于提供一种用户反馈机制，并通过大数据分析实现的路径纠正功能的闭环的电子地图的最优公交路径生产系统。用户可以用智能手机中的APP软件，通过智能手机普遍自带的GPS定位功能，统计用户乘坐公共交通从位置甲到位置乙所经过的路线，出发前时间和达到后的时间。

在系统初始化时，由于用户还没有反馈数据。此时先通过传统方法，通过事先统计的公交车辆的首末车时间，公交车辆的具体路线以及公交路线的分段平均用时统计来生产路线规划。用户可以选择传统方法生产的最优路线或其他路线。并将APP软件统计的所经过的路线，出发前时间和达到后的时间上传至终端服务器。 

终端服务器首先判断用户经过的路线是否已存在公交线路且分段用时是否基本吻合已统计的路线的分段平均用时。如果不满足则说明用户所经过的路线并非公共交通路线，而是选择出租车或者私家车辆作为出行方式。 

在排除非公共交通的出行方式后，剩下的统计样本均为公共交通的出行方式。通过分析已统计的用户乘坐公共交通从位置甲到位置乙所经过的路线，出发前时间和达到后的时间。可以得出用户从甲地到乙地所花费的最少时间所对应的经过的路线，这条用时最少的路径即为最优路径。通过系统自带的算法可以分析筛选出比较准确的最优路径，并将最新的最优路径和计划用时，显示在电子地图中。 

该系统为带有闭环反馈机制的系统，可以通过用户的体验和数据反馈，减少电子地图维护者的工作量。同时通过对上述数据的分析，可以对传统系统生产的路线规划的误差进行纠正。 

该系统的大数据统计机制，还可以收集和分析用户在不同时间段和不同地点的换乘所需时间和道路拥挤情况的程度。可以给出在不同时间段，用户从位置甲到位置乙的更加准确的计划用时和路线规划。