[发明专利]基于多线路前车运行数据的实时公交到站时间预测方法

摘要

本发明属于城市智能公共交通信息处理技术领域，具体公开了一种基于多线路前车运行数据的实时公交到站时间预测方法，包括将待预测公交线路划分为多个行驶路段、建立路段与公交线路的对应关系、计算车辆在不同路段上的行程时间、估计待预测车辆在不同路段上的行程时间、预测公交车到达下游站点的时间五个步骤。本发明对目标车辆在下游各站点的到站时间进行预测时，将待预测线路以交叉口为节点划分为多个运行路段，充分利用前一时间段内经过相应路段的所有公交车辆的GPS数据，估计出待预测车辆在不同路段上的期望行程时间，最终建立实时的公交到站时间预测模型，确定待预测车辆到达下游各个站点的时间。

主权项

基于多线路前车运行数据的实时公交到站时间预测方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据公交车的行驶方向和交叉口，将公交线路划分为子路段；对于相邻两个停靠站点之间包含道路交叉口的路段Li，以交叉口si,j为分割节点，将其进一步划分为更短的子路段li,j，所述子路段li,j包括停靠站点到交叉口之间的路段、相邻两个交叉口之间的路段以及交叉口到停靠站点之间的路段；对于不含交叉口的路段Li，则其子路段为路段Li自身；2)获取所有经过子路段li,j的公交线路信息，建立子路段与公交线路的对应关系；令包括待预测公交线路在内经过子路段li,j的公交线路共有n条，n≥1，则每个子路段对应一个公交线路集合Linei,j3)根据实时的公交GPS数据，计算集合Linei,j中的公交线路的车辆通过子路段li,j的行程时间ti,j,k；令路段Li上的路段分割点构成集合Si＝{si,j|j＝1,2…}；对于站点i到交叉口si,1之间的子路段，记录车辆k到达站点i的时刻Tarrive,i以及交叉口si,1的时刻Ti,1，则车辆k在子路段li,1的行程时间ti,1,k＝Ti,1‑Tarrive,i；对于交叉口si,j与交叉口si,j+1之间的子路段，分别记录车辆到达两个交叉口的时刻Ti,j以及Ti,j+1，车辆在路段li,j+1上的行程时间ti,j+1,k＝Ti,j+1‑Ti,j；对于交叉口si,j与站点i+1之间的子路段，则分别记录车辆到达交叉口si,j以及站点i+1的时刻Ti,j和Tarrive,i+1，车辆在路段li,j+1的行程时间ti,j+1,k＝Tarrive,i+1‑Ti,j；所述j≥1；在子路段为路段Li自身的情况下，分别记录车辆k到达站点i和站点i+1的时刻Tarrive,i、Tarrive,i+1，计算得到车辆k在路段Li上的行程时间ti,1,k＝Tarrive,i+1‑Tarrive,i；4)利用前车运行数据估计待预测线路公交车在子路段li,j上的行程时间；选取最近一个时间段内公交车在子路段li,j上的行程时间信息，令该段时间内包括本线路车辆在内共有m辆公交车经过子路段li,j，按照车辆经过的先后顺序形成集合{ti,j,1,ti,j,2,…,ti,j,m}，则待预测线路公交车在子路段li,j上的期望行程时间通过下式计算得到：t^i,j,k=2m(m+1)Σr=1mrti,j,r]]>5)预测公交车到站时间，具体包括如下步骤：根据实时的公交车GPS数据判断公交车目前所处的位置，令当前时刻为Tnow，公交车到达下游站点的时刻为：T^(i+n)=Tnow+Σn=1Nt^(i+n-1,i+n);]]>其中，为预测的公交车到达站点i+n的时间，i为公交车当前所在站点编号，N为下游待预测站点数，N≥1，为待预测公交车在相邻两个站点i+n‑1与i+n之间的期望行程时间；当n＝1时，的计算方式如下：t^(i,i+1)=t^i,j,k×di,j-dnowdi,j+Σt^i,j+r,k,r=1,2,...;]]>其中，为公交车在路段Li的子路段li,j上的期望行程时间，di,j为子路段li,j的长度，dnow为根据实时公交GPS数据计算得到的公交车当前所在位置与子路段li,j起点的距离，0≤d≤di,j，j为车辆所在子路段序号，j+r为后续子路段序号；当n≥2时，即下游待预测站点数N≥2，的计算方式如下：t^(i+n-1,i+n)=Σt^i+n-1,j,k,j=1,2,...;]]>其中，为公交车在路段Li+n‑1的子路段li+n‑1,j上的期望行程时间，j为子路段序号。