[发明专利]一种基于描述性公交线路数据的网络化处理方法

说明书

本发明提供一种基于描述性公交线路数据的网络化处理方法。本发明基于公交运营部门对公交线路的文本性描述及公交站点经纬度坐标，将公交线路文本拆分成公交站点和路段，构建站点列表和路段列表，计算各个站点的地理坐标和公交入站出站方向，将公交站点和路段分别抽象为网络节点和有向边，构建初步的公交线路网络关联矩阵，并构建启发式算法，在设置比对阈值的条件下，通过比对不同站点之间的名称、空间距离和入站出站方向，判断不同公交线路中的同一站点，从而对网络关联矩阵进行合并简化，最终得到公交线路的空间网络化数据结构。该方法可快速有效地建立公交线路的空间拓扑结构，为公交线路的大数据分析提供基础性的空间结构信息。

技术领域

本发明涉及一种基于描述性公交线路数据的网络化处理方法，属于大数据分析技术领域。

背景技术

近年来，为从根本上缓解交通拥堵、出行不便、环境污染等矛盾，树立公共交通优先发展理念，将公共交通放在城市交通发展的首要位置。与此同时，建立健全大数据辅助科学决策机制，提升城市交通治理水平成为城市管理的基本要求。公交GPS数据、公交卡刷卡数据在内的公交出行数据已经成为大数据技术重要的数据来源，在城市交通领域广泛应用。公交线网的网络化数据，则是在公交大数据应用过程中最重要的基础性信息之一，是生成公共交通网络拓扑关系的基础，也是公共交通线路复线复站优化的重要依据。但精准可靠的公交线网及其空间拓扑结构数据的获得依旧存在诸多问题，如线路走向地理空间信息更新不及时、线路间共线共站信息不完整、线路站点与道路路网之间的拓扑关系不准确、不同时间同一设施地理位置采集坐标有偏移等，诸多状况均会极大地约束公交出行大数据的精确性，尤其对准确可靠的公交出行客流需求估算带来困扰。因此，本发明设计了一套网络化方法，基于公交运营公司对公交线路各站点经纬度坐标及站点顺序的描述性数据，抽象构建网络数据类型中的节点和边并建立网络关联图表，采用启发式算法对网络关联表中的节点和边进行合并，最终获得公交线路的网络化数据。

中国专利公开号CN 107742169A公开了一种基于复杂网络的城市公交网格系统构建方法及性能评估方法。该方法一方面未考虑公交线路具有上下行方向，现实场景中同一线路上行方向和下行方向同一名称的两个站点，一般分布在道路两侧，相隔几十米甚至几百米，并不在同一站台，不宜作为同一节点；另一方面，该方法仅以站点名称作为节点，未考虑间隔距离和线路行驶方向等，容易造成一定偏差（其中一类是站点名称相同但相隔较远，不宜作为一个节点；另一类是名称不同，但在同一站台或者相隔极近，适宜作为同一节点）。

本发明的优化方法，既考虑线路上下行存在不同路线的情况采用有向网络结构，同时，通过网络关联矩阵进行存储，反映有向图中边和节点之间的空间拓扑关系，从而提升了本发明在现实场景中的适用性及可靠性。

发明内容

本发明的目的是利用公交运营公司提供的描述性公交线路数据，基于其中的站点名称、站点顺序和经纬度坐标，将公交线路抽象成节点和有向边，首先假设公交线路之间没有交点，构建公交线路相互分离的空间网络结构，然后建立启发式算法，基于节点之间的属性特征，对网络结构中的点和边进行逐步合并，最终得到公交线路的网络化数据。为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种基于描述性公交线路数据的网络化处理方法，包括以下步骤：

步骤1、从公交运营部门获取公交线路及公交站点的描述性文本数据，公交线路数据依次记录各公交线路沿途站点名称，公交站点数据记录公交线路中各站点的经纬度坐标，假设公交线路之间不相交，对公交线路进行独立的有向拆分，形成公交站点和站点之间的公交路段，建立站点列表STable和路段列表RTable并赋值；

步骤2、基于站点列表和路段列表，将站点抽象成网络结构中的节点，将路段抽象为网络结构中的有向边，建立初步的公交线路网络结构，以网络关联矩阵存储这一结构；

步骤3、构建启发式算法，基于节点的名称、地理坐标和公交线路方向，对步骤2得到的初步的公交线路网络结构进行节点和有向边进行删减合并，实现对公交线路的网络化处理，得到公交线路网络化数据。

优选地，所述步骤1包括：