[发明专利]一种基于刷卡数据的地铁客流短期预测方法

权利要求书

1.一种基于刷卡数据的地铁客流短期预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，从地铁售检票系统客流数据库中提取采集过的客流数据；

S02，据乘客一周内在相同时段相同站点出行的次数，划分刚性乘客、中性乘客和弹性乘客；

S03，计算刚性出行矩阵各元素与弹性出行矩阵中相应元素之比的变化率预测突发性客流是否产生；

S04，通过突发性客流是否发生选择定性预测或者S05中的定量预测；

S05，将一周内七天分为两类，其中第一类包括周二、周三、周四和周五，第二类包括周一、周六和周日，分别计算两类日期预测阶段的总体出行OD矩阵以及刚性出行OD矩阵和弹性出行OD矩阵；

第一类日期的总体出行OD预测计算方式如下：

第二类日期的总体出行OD预测计算方式如下：

V_i＝α(V_i-1+V_i-2) (5)

式中，V_i为预测时段的总体出行OD矩阵；为预测日前一周同日同时段的三个15分钟总体出行OD矩阵；V_i-2、V_i-1为与预测时段临近的前两个15分钟的总体出行OD矩阵；为预测日前一天的同时段的三个15分钟的总体出行OD矩阵；α为总体预测模型系数一；β为总体出行预测模型系数二；

计算刚性出行OD矩阵和弹性出行OD矩阵前，先将中性出行OD矩阵按照刚性与弹性出行矩阵的比例划分给原始刚性出行OD矩阵和原始弹性出行OD矩阵，得到更新刚性出行OD矩阵和更新弹性出行OD矩阵，具体方式如下：

式中，G为任意时段的更新刚性出行OD矩阵；G′为任意时段的原始刚性出行OD矩阵；Z′为任意时段的原始中性出行OD矩阵；T为任意时段的更新弹性出行OD矩阵；T′为任意时段的原始弹性出行OD矩阵；

第一类日期的刚性出行OD矩阵和弹性出行OD矩阵的计算方式如下：

V_i＝G_i+T_i (8)

第二类日期的刚性出行OD矩阵和弹性出行OD矩阵的计算方式如下：

V_i＝G_i+T_i (15)

G_i＝α_g(G_i-1+G_i-2) (16)

T_i＝α_t(T_i-1+T_i-2) (17)

式中，V_i为预测日预测时段的总体出行OD矩阵；G_i为预测日预测时段的刚性出行OD矩阵；T_i为测日预测时段的弹性出行OD矩阵；为预测日前一周同日同时段的三个15分钟刚性出行OD矩阵；为预测日前一日同时段的三个15分钟的刚性出行OD矩阵；G_i-2为与预测日预测时段临近的前两个15分钟的刚性出行OD矩阵；为预测日前一周同日同时段的三个15分钟弹性出行OD矩阵；为预测日前一日同时段的三个15分钟的弹性出行OD矩阵；T_i-2、T_i-1为与预测日预测时段临近的前两个15分钟的弹性出行OD矩阵；α_g为刚性出行预测模型系数一；β_g为刚性出行预测模型系数二；α_t为弹性出行预测模型系数一；β_t为弹性出行预测模型系数二。

2.根据权利要求1所述的一种基于刷卡数据的地铁客流短期预测方法，其特征在于：S04中，定性预测的具体计算方法为：

式中，γ为刚弹比变化率；G_i-1为预测时段前一个15分钟刚性出行OD矩阵分布量；为预测时段前一周同日前一个15分钟刚性出行OD矩阵分布量；T_i-1为预测时段前一个15分钟弹性出行OD矩阵分布量；为预测时段前一周同日前一个15分钟弹性出行OD矩阵分布量。

3.根据权利要求2所述的一种基于刷卡数据的地铁客流短期预测方法，其特征在于：规定当|γ|≥0.3，预测客流的结构开始出现异常，突发性客流可能会发生。