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[發明專利]城市公共交通站點人數的預測方法及系統有效

專利信息
申請號: 202010940563.4 申請日: 2020-09-09
公開(公告)號: CN111985731B 公開(公告)日: 2021-09-07
發明(設計)人: 向世明;方深;孟高峰;霍春雷;潘春洪 申請(專利權)人: 中國科學院自動化研究所
主分類號: G06Q10/04 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06F17/16
代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576 代理人: 郭文浩;尹文會
地址: 100190 *** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 城市 公共交通 站點 人數 預測 方法 系統
【權利要求書】:

1.一種城市公共交通站點人數的預測方法,其特征在于,所述預測方法包括:

統計在訓練時段內待測城市公共交通所有站點各時間區間內的站點人數,構建在訓練時段內的公共交通站點人數矩陣;

根據所述公共交通站點人數矩陣,構建站點特征向量;

根據所述站點特征向量對公共交通站點進行層次聚類,并根據聚類結果從各站點中確定監測站點;

統計在預測時段內各監測站點的站點人數,構建預測時段內的監測站點人數向量;

根據所述公共交通站點人數矩陣及預測時段內的監測站點人數向量,建立基于非負約束的稀疏嶺回歸模型,以確定預測時段內的各監測站點的站點人數與訓練時段各站點的站點人數之間的時間相似度系數;

基于所述公共交通站點人數矩陣,根據所述時間相似度系數,預測所有站點的站點預測人數;具體包括:

將時間相似度系數按照時間順序排列,得到時間相似度系數向量α:

α=[α12,…,αp(S-1)+1]T

其中,α12,…,αp(S-1)+1分別為預測時段內的各監測站點的站點人數與訓練時段各站點的站點人數之間的時間相似度系數,自然數S為連續時間區間的總個數,p為重采樣過程的時間采樣率,上標T表示轉置運算;

根據公共交通站點人數矩陣X與時間相似度系數向量α,得到預測時段內所有站點的預測人數向量Y:

Y=Xα;

根據預測時段內所有站點的預測人數向量Y,確定所有站點的站點預測人數。

2.根據權利要求1所述的城市公共交通站點人數的預測方法,其特征在于,所述統計在訓練時段內待測城市公共交通所有站點各時間區間內的站點人數,構建在訓練時段內的公共交通站點人數矩陣,具體包括:

統計訓練時段內的待測城市所有公交站點各時刻站點人數記錄;

按照設定時間間隔對訓練時段進行劃分,獲得連續的等長度的時間區間,分別統計各站點各時間區間的站點人數;

將各站點的站點人數按時間順序進行排列,獲得各站點人數時間序列數據;

按照以下公式,對各站點人數時間序列數據進行重采樣,得到對應的采樣結果:

其中,為重采樣后得到的第k個采樣結果,k取值為1,2,…,p-1,p為重采樣過程的時間采樣率,下標表示第k個采樣點的數據編號,上標n表示第n個站點,分別表示在時間區間i,i+1,i+2站點n的站點人數,下標i表示第i個時間區間,[.]表示取整函數;

將各站點人數時間序列數據重采樣后的采樣結果組合得到站點行向量x(n)

其中,S為連續時間區間的總個數;

按站點序號將對應于各站點的站點行向量組合,得到行數為N、列數為p(S-1)+1的公共交通站點人數矩陣X:

其中,上標T表示轉置運算。

3.根據權利要求1所述的城市公共交通站點人數的預測方法,其特征在于,根據以下公式構建站點特征向量v(n)

v(n)=(x(n),sn,tn)T,n=1,2,…,N,

其中,x(n)表示對第n個公共交通站點人數統計結果重采樣結果,sn和tn分別為第n個公共交通站點所在地理位置的經度和緯度,n為公共交通站點的序號,N表示公共交通站點的總數,上標T表示轉置運算。

4.根據權利要求1所述的城市公共交通站點人數的預測方法,其特征在于,根據所述特征向量對公共交通站點進行層次聚類,并根據聚類結果從各站點中確定監測站點,具體包括:

根據站點特征向量對站點進行自底向上的分層聚類;

根據分層聚類的結果自頂向下地選擇監測站點。

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