網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及小客車需求熱力圖的研究領(lǐng)域，特別涉及一種網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需 求熱力圖構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 網(wǎng)絡(luò)集約用車中的小客車主要是指專用于客運(yùn)的小客車，并通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約交互方 式實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)。按照目前的小客車經(jīng)營(yíng)方式分類，主要包括出租車、專車、約租車、私租車、租 賃小客車等，未來包括無人駕駛的預(yù)約小客車等。
[0003] 出租車、專車、約租車、私租車、租賃小客車以及無人駕駛的預(yù)約小客車的營(yíng)運(yùn)模 式比較類似，從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端上發(fā)出用車需求，在位置共享算法的作用下，接送乘客上 車、營(yíng)運(yùn)以及下車。然而，預(yù)約地點(diǎn)、下車地點(diǎn)、路徑的非確定往往造成運(yùn)營(yíng)調(diào)度的有效性往 往不足，同時(shí)運(yùn)力調(diào)配的效率不高，造成部分地區(qū)供不應(yīng)求，部分地區(qū)車輛處于空置狀態(tài)， 難以實(shí)現(xiàn)運(yùn)力的有效運(yùn)用。
[0004] 熱力圖在公共交通行業(yè)的應(yīng)用主要圍繞上車點(diǎn)的需求進(jìn)行分析，在出租車、約租 車、專車等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，其需求熱力圖目前基本上圍繞上車點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其方式通常 在電子地圖上采用等高線的繪制方式，在閉合圖形里面以不同顏色代表不同的需求程度， 如越深的顏色表示需求越旺盛，通常以深紅表示需求最旺盛區(qū)域，黃色為需求較旺盛區(qū)域， 深綠為需求最不旺盛區(qū)域。
[0005] 目前上車需求熱力圖已經(jīng)在部分領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，特別是以出租車、專車應(yīng)用最為 深入。然而目前的需求熱力圖僅僅考慮上車區(qū)域的需求情況，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)力的有效調(diào)度。目 前的上車需求熱力圖往往忽略運(yùn)營(yíng)狀態(tài)和待運(yùn)營(yíng)狀態(tài)車輛的狀態(tài)的時(shí)空切換特性，如某車 輛把乘客送到目的地后，該車輛的狀態(tài)馬上轉(zhuǎn)變?yōu)榇\(yùn)營(yíng)狀態(tài)，而目前的熱力圖需要在一 定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（如5分鐘或者10分鐘等），難以真實(shí)反映實(shí)時(shí)的需求情況。這也是 目前熱力圖設(shè)計(jì)方法上沒有完全考慮前瞻性的車輛狀態(tài)轉(zhuǎn)變引起的乘客出行需求與車輛 運(yùn)力匹配的轉(zhuǎn)變的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種網(wǎng)絡(luò)集約小客車出 行需求熱力圖構(gòu)建方法。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖構(gòu)建方法，包括下述步驟：
[0009] S1、以城市內(nèi)可以?？康穆愤呉暈闈撛诔霭l(fā)點(diǎn)和下車點(diǎn)，即城市全部的可?？寇?輛的路邊區(qū)域均可視為出發(fā)點(diǎn)或者下車點(diǎn)；
[0010] S2、開放注冊(cè)用戶，所有注冊(cè)用戶可以在操作系統(tǒng)上選擇或者搜索的上車點(diǎn)和下 車點(diǎn)，也可以把接客點(diǎn)視為上車點(diǎn)，下客點(diǎn)作為下車點(diǎn)；
[0011] S3、以上車時(shí)間、出發(fā)點(diǎn)、下車點(diǎn)三個(gè)因素組成一條出行樣本，應(yīng)用后臺(tái)將所有的 用戶需求按照時(shí)間、出發(fā)點(diǎn)、下車點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
[0012] S4、以交通小區(qū)作為區(qū)域劃分手段，即按照城市路網(wǎng)規(guī)劃，以快速路、主干道、次干 道與城市支路作為劃分手段；
[0013] S5、劃分好交通小區(qū)后，所有上車點(diǎn)和下車點(diǎn)均分布在劃分交通小區(qū)的快速路、主 干道、次干道與城市支路的邊緣上，或者交通小區(qū)內(nèi)部；
[0014] S6、注冊(cè)用戶選擇的交通小區(qū)覆蓋范圍及其邊緣上的任何出行需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以 上車時(shí)間、上車點(diǎn)、下車點(diǎn)三個(gè)因素組成一條出行樣本，應(yīng)用后臺(tái)將所有的用戶需求按照時(shí) 間、上車點(diǎn)、下車點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
[0015] S7、把交通小區(qū)所有邊均擴(kuò)大N米，把擴(kuò)大后區(qū)域內(nèi)的所有出行需求均進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
[0016] S8、以電子地圖為底圖，網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖在電子地圖上具有三個(gè) 圖層，即需要在電子地圖加載三個(gè)圖層，包括出發(fā)需求圖層、到達(dá)需求圖層以及出行需求圖 層，出發(fā)需求圖層是上車點(diǎn)的需求描述熱力圖，到達(dá)需求圖層是下車點(diǎn)的需求描述熱力圖， 出行需求圖層是上下車點(diǎn)綜合的需求描述熱力圖；
[0017] S9、對(duì)于出發(fā)時(shí)間屬性，則以設(shè)定時(shí)間段為劃分，每個(gè)設(shè)定時(shí)間段下需要同時(shí)加載 三個(gè)圖層，當(dāng)設(shè)置不同時(shí)間段時(shí)，將切換并加載對(duì)應(yīng)時(shí)間圖層；
[0018] S10、對(duì)交通小區(qū)區(qū)域進(jìn)行顏色標(biāo)注；
[0019] S11、對(duì)于交通小區(qū)外的擴(kuò)展區(qū)域，則按照區(qū)域周邊標(biāo)注的顏色，按照顏色混合原 理后得出的顏色將該區(qū)域填充顏色；
[0020] S12、以緩沖區(qū)的計(jì)算方式，對(duì)于一個(gè)給定的對(duì)象A，它的緩沖區(qū)可以定義為：P = Ix I d (X，A)〈 = r}，d -般是指歐氏距離，也可以是其他的距離，其中r為鄰域半徑或緩沖區(qū) 建立的條件，對(duì)圖中所有區(qū)域進(jìn)行不同區(qū)域顏色的方式，以解決填充顏色突變的問題，實(shí)現(xiàn) 顏色表達(dá)的平滑過度；
[0021] S13、出發(fā)需求熱力圖的時(shí)間段是通過移動(dòng)終端進(jìn)行上車確認(rèn)登記，時(shí)間數(shù)據(jù)是根 據(jù)衛(wèi)星定位時(shí)間上傳的，對(duì)于到達(dá)需求熱力圖，出發(fā)時(shí)候不需要填寫任何時(shí)間信息，到達(dá)時(shí) 間的獲取一般通過線路規(guī)劃預(yù)估行程時(shí)間獲取；
[0022] S14、網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖是在出發(fā)需求熱力圖和到達(dá)需求熱力圖基 礎(chǔ)上形成，根據(jù)乘客出發(fā)和到達(dá)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，出發(fā)需求中的交通小區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與到達(dá)需 求中的交通小區(qū)的需求進(jìn)行匹配與統(tǒng)計(jì)；
[0023] S15、以統(tǒng)計(jì)學(xué)上餅圖作為該交通小區(qū)網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖的標(biāo)注方 式，將上一步篩選的對(duì)應(yīng)關(guān)系以餅圖方式按照百分比方式表達(dá)不同到達(dá)站點(diǎn)之間的比例關(guān) 系，即在出發(fā)需求熱力圖基礎(chǔ)上標(biāo)注經(jīng)過篩選對(duì)應(yīng)關(guān)系的餅圖以表示該交通小區(qū)的出行需 求熱力圖，以此類推可完成所有交通小區(qū)出行需求餅圖的標(biāo)注，形成面向出發(fā)需求的網(wǎng)絡(luò) 集約小客車出行需求熱力圖；
[0024] S16、對(duì)于面向到達(dá)需求的網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖，只需要將對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn) 行調(diào)整即可；
[0025] S17、以統(tǒng)計(jì)學(xué)上餅圖作為該交通小區(qū)網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖的標(biāo)注方 式，將上一步篩選的對(duì)應(yīng)關(guān)系以餅圖方式按照百分比方式表達(dá)不同上車點(diǎn)之間的比例關(guān) 系，即在到達(dá)需求熱力圖基礎(chǔ)上標(biāo)注經(jīng)過篩選對(duì)應(yīng)關(guān)系的餅圖以表示該交通小區(qū)的到達(dá)需 求熱力圖，以此類推可完成所有交通小區(qū)出行需求餅圖的標(biāo)注，形成面向到達(dá)需求的網(wǎng)絡(luò) 集約小客車出行需求熱力圖；
[0026] S18、以統(tǒng)計(jì)學(xué)上餅圖作為該交通小區(qū)網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力圖的標(biāo)注方 式，將上一步篩選的對(duì)應(yīng)關(guān)系以餅圖方式按照百分比方式表達(dá)不同上車點(diǎn)之間的比例關(guān) 系，即在到達(dá)需求熱力圖基礎(chǔ)上標(biāo)注經(jīng)過篩選對(duì)應(yīng)關(guān)系的餅圖以表示該交通小區(qū)的到達(dá)需 求熱力圖，以此類推可完成所有交通小區(qū)出行需求餅圖的標(biāo)注，形成面向到達(dá)需求的網(wǎng)絡(luò) 集約小客車出行需求熱力圖。
[0027] 優(yōu)選的，步驟Sl中，用戶可通過手機(jī)、平板電腦或臺(tái)式電腦完成注冊(cè)。
[0028] 優(yōu)選的，步驟S3中，在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的時(shí)候同時(shí)將統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行排列，統(tǒng)計(jì)結(jié)果最高 值可能同時(shí)存在多個(gè)。
[0029] 優(yōu)選的，步驟S4中，各種道路組成的閉合圖形寬處不超過500米，最窄處不少于 300米形成的閉合圖形定義為交通小區(qū)。
[0030] 優(yōu)選的，步驟SlO中，按照下述表格對(duì)交通小區(qū)區(qū)域進(jìn)行顏色標(biāo)注：
[0032] 其中，某時(shí)間段的總體出發(fā)需求數(shù)為N，交通小區(qū)的數(shù)量為M，某交通小區(qū)的出發(fā) 數(shù)據(jù)為K。
[0033] 優(yōu)選的，步驟S13中，相對(duì)上車點(diǎn)的交通小區(qū)而言，下車點(diǎn)的交通小區(qū)到達(dá)時(shí)間的 通常情況下由導(dǎo)航軟件按照實(shí)時(shí)交通預(yù)估，實(shí)際的下車時(shí)間則是以上車時(shí)間加上預(yù)估行程 時(shí)間計(jì)算并預(yù)估下車時(shí)間點(diǎn)。
[0034] 優(yōu)選的，步驟S14中，匹配與統(tǒng)計(jì)的方法為：
[0035] 設(shè)出發(fā)需求中的交通小區(qū)標(biāo)注為AU A2、……、AX ;到達(dá)需求中的交通小區(qū)標(biāo)注 為B1、B2、……、BY，對(duì)于某時(shí)間段Al交通小區(qū)出發(fā)需要對(duì)應(yīng)關(guān)系包括A1BUA1B2、……、 A1BY，其他公交小區(qū)亦然。
[0036] 優(yōu)選的，步驟S16中，將對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行調(diào)整的方法為：
[0037] 設(shè)出發(fā)需求中的交通小區(qū)標(biāo)注為AU A2、……、AX ;到達(dá)需求中的交通小區(qū)標(biāo)注 為B1、B2、……、BY，對(duì)于某時(shí)間段Bl交通小區(qū)到達(dá)需要對(duì)應(yīng)關(guān)系包括B1AUB1A2、……、 B1AX，結(jié)合到達(dá)需求熱力圖，到達(dá)后的小客車可馬上改變狀態(tài)為待營(yíng)運(yùn)狀態(tài)，可調(diào)度至附近 需求旺盛的交通小區(qū)。
[0038] 優(yōu)選的，只知道上車點(diǎn)沒有下車點(diǎn)的情況下，面向出發(fā)的預(yù)約小客車出行需求熱 力圖的構(gòu)建方法為：
[0039] (1)根據(jù)用戶習(xí)慣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將乘客歷史乘車記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以時(shí)間、統(tǒng)計(jì)上的概 率數(shù)據(jù)以及出發(fā)點(diǎn)信息，預(yù)測(cè)乘客的下車；
[0040] (2)根據(jù)同一個(gè)交通小區(qū)用戶習(xí)慣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將同一個(gè)交通小區(qū)乘客歷史乘車記 錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，重復(fù)上一步操作，可預(yù)測(cè)乘客概率較高的下車點(diǎn)，為更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)，需要在車 輛出發(fā)后根據(jù)路徑進(jìn)行匹配，從而實(shí)現(xiàn)下車點(diǎn)位置的糾偏操作；
[0041] 在完成乘客下車點(diǎn)預(yù)測(cè)后，對(duì)于面向到達(dá)需求的網(wǎng)絡(luò)集約小客車出行需求熱力 圖，只需要將對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行調(diào)整即可，結(jié)合到達(dá)需求熱力圖，到達(dá)