基于云计算的动态公交客流od获取方法研究

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1、分类号:U49110710-2015221131专业硕士学位论文基于云计算的动态公交客流OD获取方法研究邬浙东导师姓名职称杨仁法教授专业学位类别申请学位类别硕士交通运输工程及领域名称论文提交日期2018年4月15日论文答辩日期2018年5月12日学位授予单位长安大学ResearchonDynamicBusPassengerFlowODAcquisitionMethodBasedonCloudComputingAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuZhedongSupervisor：Prof.YangRenfaChang

2、’anUniversity,Xi’an,China摘要目前我国城市交通问题愈发突出，纵观国内外城市发展经验，优先发展公共交通是解决城市交通问题的根本出路，而提高公共交通吸引力的根本是提高公共交通服务水平。公交客流OD矩阵是对公交乘客上下车数据可视化的实现，是进行公交线路规划，公交排班表制定的基础数据，准确的公交客流OD信息能够使公交线网布局和公交资源分配更加合理，有效提高公交准点率，对提高公交服务水平有重要的意义。公交IC卡系统的推广普及，使IC卡数据具备了采集率高，可靠性高，数据量大等特点，基于IC卡数据进行公交客流OD信息挖掘是目前研究的热点方向，但因缺乏高性能先进的计算

3、能力支持，对海量公交数据的挖掘还难以满足深度挖掘、快速处理的要求。近年来，随着大数据时代的到来，与之相辅相成的云计算技术备受关注。一个客观的公交客流OD矩阵的构建，需要对大量的历史数据进行深度挖掘，无论是在数据存储、数据分析还是数据挖掘方面，相比于传统的单机形式，云计算都更具优势。本文依托云计算平台，基于公交IC卡和公交运行GPS数据，进行公交客流OD矩阵构建，实现对公交基础数据的深度挖掘与应用。首先，本文对国内外云计算技术应用状况和公交客流OD获取方法研究进行综述，对现有研究的成果与缺点进行总结，分析通过云计算技术处理IC卡数据与GPS数据得到公交乘客OD矩阵的可行性。在对

4、云计算平台基础架构进行介绍后，分别对云计算技术应用于智能交通领域的必要性和动态公交客流OD获取系统的云需求进行分析，并以此构建了基于云计算的动态公交客流OD获取系统框架。以Google云计算技术的开源实现——Hadoop，作为本文实验平台，基于公交IC卡数据和GPS定位数据进行公交客流OD推导。根据公交IC卡刷卡数据和GPS定位数据进行乘客公交出行的上、下车站点判断是本研究的核心与关键内容。本文基于层次数据挖掘的理念，对公交乘客的上、下车站点信息进行判断；在进行上车站点信息获取时，通过GPS定位数据得到车辆到站时间，再与乘客刷卡时间进行时间匹配，获得乘客上车站点信息；在下车站

5、点信息获取时，通过对历史数据挖掘，追踪乘客公交出行规律，即进行乘客公交出行的出行链识别得到下车站点；对非出行链数据进行换乘识别，获取乘客下车换乘站点信息；最后对余下数据通I过出行站距分布与站点热度模型进行下车站点判断，多层次挖掘后得到乘客个人公交出行信息库，即个人站间出行概率分布数据。以乘客个人公交出行信息库为基础，可以根据历史数据得到公交客流OD矩阵信息，在接入实时公交基础数据后，也能够完成实时动态公交客流OD获取。最后基于本文提出的研究方法，基于公交IC卡数据和公交运行GPS数据对宁波市多条公交线路进行客流OD推导，通过比对推算得到的客流OD矩阵与小票法实测得到的客流OD

6、矩阵进行算法验证，并基于公交基础数据和客流OD数据，对宁波市居民公交出行动态特征进行分析。关键词：动态公交客流OD，公交IC卡、GPS定位数据，云计算，数据挖掘，乘客个人公交出行信息库IIABSTRACTAtpresent,theproblemofurbantrafficinourcountryisbecomingmoreandmoreprominent.Lookingatthedomesticandinternationalurbandevelopmentexperience,givingprioritytothedevelopmentofpublictransportat

7、ionisthefundamentalwaytosolvetheurbantrafficproblems.Thefundamentaltoimprovingtheattractivenessofpublictransportistoimprovethelevelofpublictransportservices.ThebuspassengerflowODmatrixistherealizationofbuspassengersgettingonandoffthevehicledatavisualizat