[发明专利]公交运行情况实时反馈系统及公交实时运行数据处理方法

权利要求书

1.一种公交运行情况实时反馈系统，其特征在于，包括Wi-Fi检测子系统、GPS检测子系统和数据处理子系统；

所述Wi-Fi检测子系统包括用于获取公交乘客MAC地址数据的Wi-Fi检测模块与将Wi-Fi检测数据上传至数据处理子系统的数据上传模块；所述Wi-Fi检测模块基于车载Wi-Fi检测器，实现每隔1~2秒检测一次当前正在使用Wi-Fi的移动设备的Wi-Fi信号，对进入检测区域的智能手机、笔记本电脑或免持设备进行识别，得到被扫描设备的MAC地址数据与扫描时间数据；所述数据上传模块与所述数据处理子系统联系，将所获得的数据储存到数据处理子系统中的存储器；

所述GPS检测子系统包括GPS记录模块与数据上传模块；GPS记录模块通过车载GPS记录仪每隔1s获取公交运行过程中的实时GPS定位数据，通过数据上传模块将GPS定位数据上传至数据处理子系统并储存在相应的数据存储模块；

所述数据处理子系统包括服务器和存储器；所述存储器用于接收Wi-Fi检测子系统和GPS检测子系统所上传的数据，并对获得的数据进行临时存储；所述服务器由R模块、ArcGIS模块和输出模块组成，所述R模块和ArcGIS模块实现数据处理与筛选，所述输出模块对公交车的实时位置、预计到站时间与公交车的实时载客数量进行可视化输出；所述数据包括MAC地址数据、GPS定位数据、公交车实时时间和实时速度数据；

所述公交运行情况实时反馈系统进行公交实时运行数据处理的步骤为：

（1）数据采集：收集并整理Wi-Fi检测子系统与GPS检测子系统中数据上传模块上传的MAC地址数据、GPS定位数据、公交车实时时间和实时速度数据；

（2）数据处理过程起始时刻确定：利用上传的GPS定位数据实时计算公交车到某一站点的距离，当该距离接近该站点到下一站点的距离的一半时开始下述步骤（3）—步骤（11）的数据处理过程；

（3）数据初步处理：对步骤（1）中获得的有效信息进行提取并进行初步处理；公交车的实时位置可由上传的GPS定位数据直接取得，将Wi-Fi检测子系统和GPS检测子系统获得的时间信息分别转化为Unix时间戳格式，便于后续数据操作；

（4）公交车运行参数计算：包括平均行驶速度计算和到站距离计算；利用R模块对步骤（1）公交车行驶过程中实时速度数值计算平均数，得到运行行驶过程中公交车的平均速度；利用ArcGIS模块将公交线路走向图、公交车实时GPS定位数据、站点位置数据投影到同一坐标系，根据公交车与站点的相对位置及路线走向确定公交车与之后每一个站点的实时距离；

（5）持续时间筛选：对步骤（3）Wi-Fi检测信息进行整理，获得MAC地址数据扫描时间列表，根据MAC地址数据最后一次被检测与第一次被检测的时间差确定信号持续时间；以实际调查确定的干扰MAC地址数据可能存在的最长时间为依据，确定最小持续时间阈值，将持续时间小于该阈值的MAC地址数据剔除；所述持续时间筛选由R模块进行操作；

（6）站点筛选：将MAC地址数据与GPS定位数据按时间戳差值最小的原则进行匹配；在此基础上，利用ArcGIS以站点为圆心，以合理阈值为半径建立缓冲区，筛除第一次被检测位置不在站点缓冲区、第一次和最后一次检测位置均在同一站点缓冲区的MAC地址数据，MAC地址数据第一次被检测位置位于站点缓冲区以内则认为是上车乘客，MAC地址数据最后一次被检测到时的位置位于站点缓冲区以内则认为是下车乘客；对各站点筛选后上下车乘客进行计数并输出；

（7）实时载客人数计算：对公交车运行过程中之前经过的所有站点上下车乘客数量求和，得到累计上下车乘客数量；累计上车乘客数量与累计下车乘客数量之差即得到公交车实时载客人数，并确定公交车实时拥挤程度；

（8）停站时间预测：对步骤（6）得到的上、下车乘客MAC地址数据进行统计分析，得到每一个站点乘客MAC地址数据之间的最大时间差，并以此作为该站点的公交车停站时间；选取已停靠站点停站时间的平均值作为下一站点停站时间的预测值；

（9）行驶时间预测：利用上述步骤（4）得到的行驶平均速度和公交车到之后每一个站点的实时距离进行计算，实时距离与平均速度之比即为预测的行驶时间；

（10）到站时间预测：公交车到站时间预测值为步骤（8）预测停站时间与步骤（9）预测行驶时间之和；

（11）结果输出：进行上述步骤的处理后，通过输出模块对实时载客人数、拥挤程度等级和预计到站时间进行可视化输出。