[发明专利]一种应用手机GPS数据来优化公共自行车站点布局的方法

权利要求书

1.一种应用GPS数据来优化公共自行车站点布局方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)通过运营商收集一部分具有代表性的市民一段时间的GPS轨迹数据；

(2)将收集来的轨迹数据分成停留轨迹和移动轨迹，并通过随机森林模型将移动轨迹又分为火车、地铁、小汽车、自行车、步行等5种轨迹类型；

(3)提取出所有自行车出行的OD，并应用几何概率模型，建立所有OD轨迹的概率和模型；

(4)根据实际情况设置该区域的预计规划的公共自行车站点数量和每个概率区域的半径，并应用捕食者-食饵粒子群算法(PP-PSO)迭代出所有概率区域的最优中心点位置；

(5)在每个概率区域内找寻最合适的站点位置。

2.如权利要求1所述的一种应用手机GPS数据来优化公共自行车站点布局的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的具体步骤为：

21)停留轨迹的提取，停留轨迹对应一系列的连续的点，这些点代表用户在某个地方停留的点，通过设定相邻点之间的时间和距离限制来识别停留段，同时一些噪音点存在于GPS轨迹点中，这些噪音与实际位置有较大的偏差，应予以剔除，应用正态分布来展示这些GPS点，并运用公式和如果则标记为异常点，予以剔除，其中x_i为第i个GPS轨迹点，N为所有GPS轨迹点的数量，σ为正态分布的标准差，μ为正态分布的均值；

22)移动路段的分割，首先提取出移动速度小于100m/min的路段，对应步行的交通方式，剩下的移动路段通过改变的点来分割，在改变点处乘客改变了交通方式，改变点通过两种特点来识别，分别为速度变化率(VCR)和铁路线上的点，速度变化率(VCR)是当前段的平均速度与当前观测速度之比，在GPS数据稀疏的情况下，VCR指数比加速度指数更有效、更稳定；

VCR＝|S.Speed_average-S.Speed|/S.Speed_average；

S.Speed_average＝路段整体的平均速度；

S.Speed＝路段上某点的平均速度；

23)交通类型的识别，在本部分将运用随机森林模型来进行交通类型的识别，随机模型的输入包括：路段的总距离和持续时间，六个速度(最小速度，最大速度，平均速度，整体平均速度，最大加速度，速度改变率VCR)，与公路网或者铁路网重合的点的比例，并以50米或者100米作为缓冲，五种交通方式被输出，即火车、地铁、小汽车、自行车、步行、静止；

24)路段合并，此步骤通过应用某些特定规则来减少琐碎和不确定的路段，首先，提取具有相同交通类型的连续路段，然后将交通模式不确定的路段合并为相邻路段，对于其他复杂的情况，使用带有训练数据的分类器来合并路段。