[发明专利]一种基于GPS数据的巡游出租车寻客行为预测方法

说明书

本发明公开了一种基于GPS数据的巡游出租车寻客行为预测方法，该方法首先网格化研究区域，根据GPS数据中经纬度信息建立网格索引，通过预期收益率和路程延误这两个因素来刻画巡游出租车司机的寻客行为。然后，基于效用最大化原理和Logit模型构建巡游出租车司机寻客行为模型。最后，收集并处理出租车GPS数据，提取网格间巡游轨迹，标定模型参数。本发明提供的预测方法，能够反映出租车驾驶员的真实决策过程，有效提高了预测水平，为城市交通管理提供了决策依据。

技术领域

本发明涉及巡游出租车寻客行为预测方法，特别是涉及了一种基于GPS数据和Logit模 型的巡游出租车寻客行为预测方法。

背景技术

目前，城市公共交通道路拥堵已经成为我国社会发展过程中面临的焦点问题。由交通拥 堵造成的社会经济损失每年高达数百万元；随着机动车数量的增加，城市污染问题也不断加 剧。在许多城市中，出租车是其道路交通流中重要的组成部分，出租车驾驶员的路径选择行 为对于城市整体的交通网络运行状况有着较大的影响。

一般来说，出租车的运行过程可分为载客和巡游两个阶段。空载即巡游出租车对城市道 路资源的大量占据会给人流较密集的地段带来巨大的交通压力，同时会导致燃油资源的过多 消耗，排出的汽车尾气也将加剧环境污染。因此，出租车驾驶员在巡游过程中的路径选择行 为会对城市交通产生较大的影响。然而国内城市中仍有大量普通出租车以扫街巡游的方式寻 找客人，出租车驾驶员的路径选择一般是依靠驾驶员的经验，其选择行为是难以预估的，成 为解决城市拥堵问题过程中的难点。

发明内容

发明目的：本发明的目的是设计一种基于GPS数据的巡游出租车寻客行为预测方法，综 合考虑出租车的运行特征，基于Logit模型构建路径选择效用函数，用于预测未来巡游出租 车的轨迹趋势，有助于分析城市交通流时空分布规律，从而为城市管理部门制定交通规划措 施提供有益参考和借鉴，也为解决城市道路拥堵问题供新的视角。

技术方案：为了实现上述设计要求，本发明采取以下技术方案：(1)网格化研究区域， 建立网格索引，简化数据处理过程，确定巡游出租车的路线可选方案；(2)计算影响变量， 通过预期收益率和路程延误这两个因素来刻画巡游出租车司机的寻客行为；(3)构建巡游路 线选择行为模型，综合考虑预期收益率和总路程延误程度建立了网格路线效用函数，基于效 用最大化原理和Logit模型计算巡游出租车司机选择各路线方案的概率；(4)收集并处理出 租车GPS数据，提取网格间巡游轨迹，标定模型参数，确定巡游出租车寻客行为模型。

所述步骤(4)包括如下步骤：(4-1)收集一定范围内的出租车GPS数据，包括经纬度、 车辆ID、行驶状态(如位置坐标、航向、速度等)及营运状态(空驶、载客等)等信息；(4-2) 从限定研究范围、数据错误、数据噪点、数据冗余四个方面对原始数据进行数据清洗；(4-3) 基于网格变化点的时间序列巡游轨迹匹配算法，提取网格间巡游轨迹；(4-4)通过极大似然 估计法标定网格路线效用函数中变量的影响权重系数。

有益效果：

本发明提供的基于GPS数据的巡游出租车寻客行为预测方法，具有以下优点：1、基于 GPS数据对模型进行标定，能够反映出租车驾驶员的真实决策过程；2、综合考虑了预期收益 率和总路程延误程度两个影响因素进行建模，有效提高预测水平，真实刻画出租车驾驶员寻 客过程的心理过程；3、给决策者提供了很好的决策依据，并且可以应用到智能化的交通系统 中。

附图说明

图1为本发明的流程图，图2为本发明的网格划分示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括以下步骤：

1)网格化研究区域，建立网格索引，简化数据处理过程，确定巡游出租车的路线可选方 案。