一种基于公交相关特征来构建的公交线路出行需求指数算法的制作方法

1.本发明涉及公交线路出行需求领域，具体是一种基于公交相关特征来构建的公交线路 出行需求指数算法。


背景技术：

2.出行需求指数：即公众对于公交服务的期待值。涵盖从公共设施配套、人文关怀、便 民需求、覆盖人群、票价让利情况等多个维度构建形成的指数，从而准确界定公交线路的 需求特征。目前市面上构建公交出行需求特征的技术并不多，我们通过大数据技术，通过 真实的公交相关数据，获得比较准确的公交出行需求特征，从而构建公交线路出行需求指 数，从而准确界定公交线路的需求特征。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于公交相关特征来构建的公交线路出行需求指数算法， 以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种基于公交相关特征来构建的公交线路出行需求指数算法，步骤如下：
6.步骤一，统计公交出行特征：公交出行特征包括5个维度，分别为：公交服务能力特 征、人文关怀特征、便民需求特征、站点人口覆盖特征以及票价特征；
7.步骤二，计算站点出行需求指数：获得这5个维度数据后，首先，进行数据的标准化， 然后，根据每个维度相对应的权重，加权求和得到站点的出行需求指数；
8.步骤三，计算线路出行需求指数：根据该条线路在该站点的刷卡人次来分摊该条线路 在该站点的站点出行需求指数，然后将线路经过的所有站点的公交站点出行需求指数的分 摊值相加，从而得到线路的出行需求指数。
9.作为本发明再进一步的方案：所述人文关怀特征为学生和老年人上个月每天的平均乘 客人数的总和。
10.作为本发明再进一步的方案：所述站点人口覆盖特征为站点周围500m范围内的常住 人口数量、上个月每天的平均工作性乘客数量和上上个月每天的平均生活性乘客数量的总 和。
11.作为本发明再进一步的方案：所述票价特征的计算公式为：
[0012][0013]
站点票价
让利额度
＝avg
‑
station_hum
×
cpi
让利额度
[0014]
其中，base_period为基期年份，current_period为当期年份，avg_station_num为上个 月站点支付人次的平均值，price为基期定价，
[0015]
如果cpi
获利额度
计算的值小于0，默认cpi
获利额度
＝0。
[0016]
作为本发明再进一步的方案：所述站点出行需求指数的计算：
[0017]
(1)分别对每一个特征进行(0，1)归一化，具体计算方式如下：
[0018][0019]
(3)计算工件线路出行需求指数：sl_score＝路线分得站点的出行需求指数之和，
[0020]
然后对线路的出行需求指数得分进行标准化：
[0021][0022]
作为本发明再进一步的方案：计算公交站点出行需求指数：score＝w1*特征1 w2* 特征2 w3*特征3 w4*特征4 w5*特征5；
[0023]
其中，w1、w2、w3、w4、w5分别为公交服务能力特征、人文关怀特征、便民需求特征、 站点人口覆盖特征以及票价特征所占权重，特征1、特征2、特征3、特征4、特征5、特 征6分别为公交服务能力特征、人文关怀特征、便民需求特征、站点人口覆盖特征以及票 价特征归一化后的数值。
[0024]
作为本发明再进一步的方案：(3)计算工件线路出行需求指数：
[0025]
sl_score＝路线分得站点的出行需求指数之和
[0026]
然后对线路的出行需求指数得分进行标准化：
[0027][0028]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明的指数构建，可以得到在一段时 间内，每条线路的出行需求指数，从而分析出每天线路的出行需求具体情况，方便公交相 关部门优化公交线路，优化公交调度等等。
附图说明
[0029]
图1为一种基于公交相关特征来构建的公交线路出行需求指数算法的整体流程图。
具体实施方式
[0030]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本 发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目 的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重 复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
[0032]
请参阅图1，本发明实施例中，一种基于公交相关特征来构建的公交线路出行需求指 数算法，步骤如下：
[0033]
步骤一，统计公交出行特征：公交出行特征包括5个维度，分别为：公交服务能力特 征、人文关怀特征、便民需求特征、站点人口覆盖特征以及票价特征；
[0034]
步骤二，计算站点出行需求指数：获得这5个维度数据后，首先，进行数据的标准化， 然后，根据每个维度相对应的权重，加权求和得到站点的出行需求指数；
[0035]
步骤三，计算线路出行需求指数：根据该条线路在该站点的刷卡人次来分摊该条线路 在该站点的站点出行需求指数，然后将线路经过的所有站点的公交站点出行需求指数的分 摊值相加，从而得到线路的出行需求指数。
[0036]
通过下面列出的一些属性，可以得到站点的出行需求概况。
[0037]
公交服务能力相关特征维度表
[0038]
[0039][0040]
注：以上各个要素参考高德的poi数据，具体要素下待计算的子要素参考《公交服务 能力相关维度细则》。
[0041]
所述人文关怀特征为学生和老年人上个月每天的平均乘客人数的总和。
[0042]
统计站点内满足要求的公交路线条数。
[0043]
便民需求相关特征维度表
[0044][0045][0046]
所述站点人口覆盖特征为站点周围500m范围内的常住人口数量、上个月每天的平均 工作性乘客数量和上上个月每天的平均生活性乘客数量的总和。
[0047]
作为本发明再进一步的方案：所述票价特征的计算公式为：
[0048][0049]
站点票价
让利额度
＝avg_station_hum
×
cpi
让利额度
[0050]
其中，base_period为基期年份，current_period为当期年份，avg_station_num为 上个月站点支付人次的平均值，price为基期定价，
[0051]
如果cpi
获利额度
计算的值小于0，默认cpi
获利额度
＝0。
[0052]
从cpi的角度考虑居民消费能力的变动而票价没有做很大的调整，考量票价的公益性 对出行需求的影响。下面定义一些变量。
[0053]
表2
‑
6cpi计算相关变量表
[0054]
变量名称变量描述base_period基期年份(如2019年)current_period当期年份(如2020年)avg_station_num上个月站点支付人次的平均值price基期定价(如1元)
[0055]
举例
[0056]
base_period＝2008且2008年的票价定价为1元，current_period＝2009，站点a的 avg_station_num＝2000人，则
[0057][0058]
站点票价
让利额度
＝avg_station_num
×
cpi
获利额度
＝2000
×
0.0139＝27.8。
[0059]
所述站点出行需求指数的计算：
[0060]
(1)分别对每一个特征进行(0，1)归一化，具体计算方式如下：
[0061][0062]
(3)计算工件线路出行需求指数：sl_score＝路线分得站点的出行需求指数之和，
[0063]
然后对线路的出行需求指数得分进行标准化：
[0064][0065]
计算公交站点出行需求指数：score＝w1*特征1 w2*特征2 w3*特征3 w4*特征4 w5* 特征5；
[0066]
其中，w1、w2、w3、w4、w5分别为公交服务能力特征、人文关怀特征、便民需求特征、 站点人口覆盖特征以及票价特征所占权重，特征1、特征2、特征3、特征4、特征5、特 征6分别为公交服务能力特征、人文关怀特征、便民需求特征、站点人口覆盖特征以及票 价特征归一化后的数值。
[0067]
里所涉及的权重w1、w2、w3、w4、w5具体是多少，可以根据上述5个特征表征出行 需求的强度，使用主观结合客观的权重设置方法设置权重。具体做法如下：
[0068]
令w1 w2 w3 w4 w5＝100
[0069]
主观：行业专家给出权重的经验值，e1、e2、e3、e4、e5
[0070]
客观：使用熵值法等一系列方法来分析特征的分布，从而获取特征对应的权重p1、p2、 p3、p4、p5
[0071]
结合主观权重和客观权重，通过融合运算，获得最终权重，我们这里获得的最终权重 为w1＝36、w2＝11、w3＝16、w4＝31、w5＝6。
[0072]
(3)计算工件线路出行需求指数：
[0073]
sl_score＝路线分得站点的出行需求指数之和
[0074]
然后对线路的出行需求指数得分进行标准化：
[0075][0076]
假设所有经过站点station_1的5条公交线路以及对应公交线路在该站点的全天刷卡 人次如下表所示：
[0077]
站点刷卡人次分布表
[0078][0079]
假设station_1的站点的出行需求指数经过计算等于s_station_1，则line_1分得 station_1的出行需求指数为10/100*s_station_1，其他公交线路以此类推，结果如下 表：
[0080]
站点分流出行需求指数分布表
[0081][0082]
假设公交线路line_1经过的站点如下表所示：
[0083]
站点分流出行需求指数表
[0084][0085]
计算公交线路出行需求指数得分：
[0086]
sl_score＝路线分得站点的出行需求指数之和
[0087]
则line_1的出行需求指数得分＝sl1 sl2 sl3 sl4 sl5。
[0088]
下一步，对线路的出行需求指数得分进行标准化，标准化后的值范围5～99。假设通过 计算，线网总共有5条线路，如下表所示：
[0089]
线网中所有线路的出行需求指数表
[0090]
线路名称路线出行需求指数line_130line_250line_380line_3100line_4120
[0091][0092]
经过标准化得到下表中的值：
[0093]
标准化后的所有线路的出行需求指数表
[0094]
线路名称标准化后的路线出行需求指数line_15line_225.9line_357.2line_378.1line_499
[0095]
通过本发明的指数构建，可以得到在一段时间内，每条线路的出行需求指数，从而分 析出每天线路的出行需求具体情况，方便公交相关部门优化公交线路，优化公交调度等等。
[0096]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具 体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材 料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意 性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特 点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下， 本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的 特征进行结合和组合。
[0097]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离 本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发 明的范围由权利要求及其等同物限定。