交通一卡通大數(shù)據(jù)的公交客流分析與預(yù)測

文/田久鵾，天津通卡智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司

交通一卡通大數(shù)據(jù)的公交客流分析與預(yù)測

文/田久鵾，天津通卡智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司

近年來，我國交通行業(yè)在智能領(lǐng)域的快速發(fā)展，已受到世界范圍的關(guān)注，交通一卡通作為現(xiàn)階段一種新興的支付工具，其安全性、便捷性以及跨區(qū)性等優(yōu)勢對傳統(tǒng)公共交通組織模式以及支付模式產(chǎn)生了前所未有的沖擊。隨著公交系統(tǒng)的不斷升級與創(chuàng)新，以及智能公交概念的提出為構(gòu)建智慧城市提供了動力，而城市智能化公交系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需精準(zhǔn)預(yù)測和把握當(dāng)前城市公交客流。本文以交通一卡通大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對公交客流的分布特征進(jìn)行分析，旨在能夠快速準(zhǔn)確的預(yù)測出線路時段客流。

交通一卡通；大數(shù)據(jù)；公交客流；分析預(yù)測

1 國內(nèi)外公交客流分析與預(yù)測現(xiàn)狀

對于西方較為先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家而言，公共交通系統(tǒng)的建設(shè)在整個城市建設(shè)中占據(jù)較大比例。大部分西方國家普遍重視公共交通事業(yè)的發(fā)展，且隨著城市日客運(yùn)量的增加，公共交通出行比例不斷增加，對公共交通的完善與優(yōu)化便顯得尤為重要，交通一卡通系統(tǒng)在國外的研究和應(yīng)用，已相對成熟完善，尤其是在公交客流的分析及預(yù)測方面，由初級研究層次逐漸發(fā)展到新一輪的模型方法的研究，在新的客流基礎(chǔ)之上，極大的提高了西方國家在公交客流分析與預(yù)測方面的精準(zhǔn)性以及廣泛性。而縱觀國內(nèi)在公交客流分析與預(yù)測方面的研究，仍舊停留在簡單的客流層面，未能與西方國家一樣，對線路類型、時段、天氣狀況、日期類型、全天內(nèi)的溫度變化以及風(fēng)力等一系列不確定因素的影響，在一定程度上使得對公交客流的分析與預(yù)測，與實(shí)際公交客流存在較大的差異。

2 公交客流數(shù)據(jù)的采集

2.1 公交IC卡數(shù)據(jù)

交通一卡通之所以能夠在公共交通中被廣泛運(yùn)用，主要是由于交通一卡通能夠幫助乘客節(jié)省大量的時間，也可在一定程度上降低因現(xiàn)金丟失所帶來的不必要麻煩。根據(jù)公交IC卡對當(dāng)?shù)啬骋怀鞘兄腥斓乃⒖〝?shù)據(jù)進(jìn)行記錄，如刷卡時間、刷卡次數(shù)、刷卡地點(diǎn)、刷卡線路、刷卡終端ID、發(fā)卡地以及交通一卡通類型等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，確保所采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，并將整合后的數(shù)據(jù)信息嚴(yán)格按照采集流程進(jìn)行收錄，便于運(yùn)營單位的結(jié)算工作。具體公交IC卡數(shù)據(jù)采集流程如圖1所示。

圖1 公交IC卡數(shù)據(jù)采集流程

2.2 天氣狀況數(shù)據(jù)

當(dāng)前階段，城市的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢以及城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)水平，不僅是衡量其公共服務(wù)水平的重要指標(biāo)，同時也是對公交客流影響因素的重要研究依據(jù)，這種客觀性的影響因素，往往也是公交客流研究中的確定性因素，對整體公交客流的大小變化形成了一定的影響。但是通過不斷的深入研究發(fā)現(xiàn)，其中也存在大量不確定因素，影響著公交客流的波動，例如，天氣的變幻莫測、節(jié)假日人流量的變化、重大活動的開展、突發(fā)性的交通事故以及路段的維修等，均會對公交客流數(shù)據(jù)的采集產(chǎn)生不同程度的影響。

2.3 公交線路及站點(diǎn)數(shù)據(jù)

通過對城市公交線路的總體規(guī)劃原則的分析得知，能夠得到精準(zhǔn)公交路線信息以及公交站點(diǎn)信息的公交線路以及公交站點(diǎn)，可根據(jù)該公交線路的具體長度以及公交站點(diǎn)的具體停站總數(shù)進(jìn)行客流量大小的判斷。通過向相關(guān)公交管理系統(tǒng)中一些資料數(shù)據(jù)的調(diào)查分析得知，公交線路信息主要有線路號、站點(diǎn)數(shù)、起點(diǎn)站名、終點(diǎn)站名、以及中間站名，而公交站點(diǎn)信息有站點(diǎn)位置、站點(diǎn)編號、相鄰兩個站點(diǎn)之間的距離等，可以在公交線路與公交站點(diǎn)的信息中挖掘客流數(shù)據(jù)。

3 公交客流的分布特性分析

3.1 公交客流的時間分布特征

交通一卡通工程是一項惠民利民的事業(yè)，受到當(dāng)?shù)貜V大群眾的歡迎，且由于政府等相關(guān)部門在交通一卡通的推廣與應(yīng)用方面采取了積極的優(yōu)惠減免政策，增加了公交一卡通的用戶數(shù)量，其中出行次數(shù)較多且出行較為固定的人群大多為上班族，因此在時間上也形成了較為規(guī)律性的客流分布。從整體客流分布角度出發(fā)，就可以將客流量從工作日以及非工作日兩方面進(jìn)行劃分。工作日的客流量比較有規(guī)律，全天之內(nèi)出現(xiàn)兩次高峰階段，即早高峰（7:00-10:00）與晚高峰（16:00-19:00），兩者在客流量變化上具有較大的差異性，首先早高峰客流大且集中，客流減少較為急劇，而晚高峰在客流量的高低變化上較為緩和，無較大的上下波動。非工作日主要泛指國家法定節(jié)假日，如中秋節(jié)、國慶節(jié)、勞動節(jié)以及周末等，每個節(jié)日由于休假天數(shù)的不同，其產(chǎn)生的客流量變化數(shù)據(jù)也不盡相同，通過對非工作日的客流量變化分析發(fā)現(xiàn)，周末的客流變化有一個明顯的高峰期，主要分布在下午1點(diǎn)——3點(diǎn)之間，而其他重大節(jié)假日的客流量變化較為混亂，但總體呈現(xiàn)出一種中間少兩頭大的趨勢。

3.2 公交客流的人群分布特性分析

從現(xiàn)階段公交客流的分布特征來看，不同的客流人群對客流量的變化同樣具有一定的影響。根據(jù)卡的類型通?？煞譃槠胀āW(xué)生卡以及老年卡三種類型，其中學(xué)生卡與老年卡群體的出行比較有規(guī)律，而普通卡則分為工作日與非工作日兩種。學(xué)生卡工作日有早、晚兩個出行高峰，非工作日只有晚高峰；老年卡通常只有一個高峰時段，主要集中在9:00-10:00區(qū)間，其他時間段的客流分布較為平均，無明顯的高低起伏；普通卡無論是工作日還是非工作日，在客流量的分布上都呈現(xiàn)出兩個高峰時段，通常工作如的高峰時段分布在7:00-8:00，晚高峰分布在17:00-18:00，而非工作日的出行早高峰主要集中在8:00，晚高峰為18:00。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著交通卡互聯(lián)互通項目在全國范圍內(nèi)的推廣與普及，多元化的數(shù)據(jù)來源以及信息數(shù)據(jù)的不斷變化，交通一卡通大數(shù)據(jù)便在此背景之下應(yīng)運(yùn)而生，并受到廣大學(xué)者及各大研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。但是我國在現(xiàn)代智能化系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用方面尚處于發(fā)展階段，其實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在諸多矛盾與問題，尤其是在公交客流分析預(yù)測方面，缺乏綜合性考慮是其中較為突出的問題之一。因此為進(jìn)一步提高交通一卡通大數(shù)據(jù)中公交客流分析與預(yù)測的準(zhǔn)確度，在未來研究中需對具體公交線路、時間段、溫度變化以及天氣狀況等不確定性因素納入研究范圍之內(nèi)，進(jìn)而完善研究結(jié)構(gòu)與研究模式，從根本上保證客流量分析的準(zhǔn)確度。

[1]羅強(qiáng)，何利力，王曉菲.數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)清洗技術(shù)分析[J]．電腦編程技巧與維護(hù)，2015(2)：161-162．

[2]鄒巍，陸百川，鄧捷等.基于遺傳算法與小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的客流預(yù)測研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報：交通科學(xué)與工程版，2014，38(5)：1148-1151．

[3]高詠玲，楊浩.城市公交客流影響因素的改進(jìn)灰色一致關(guān)聯(lián)分析[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2011，7(6)：102-108．