公交IC卡數(shù)據(jù)分析處理方法研究

摘要：獲取公交客流信息是公交運行工作中的基礎(chǔ)，不僅為公交的日常調(diào)節(jié)提供了可靠的依據(jù)，也為公交的線路網(wǎng)優(yōu)化提供了一定的參考。公交管理部門應(yīng)當(dāng)深入了解居民乘坐公交車出行的交通特點，及時準(zhǔn)確的掌握出行數(shù)據(jù)，才能正確的對公交的運營線路和運營規(guī)劃做出正確的調(diào)整。因此，合理的公交IC卡的數(shù)據(jù)分析處理方法，是建立高效的城市交通系統(tǒng)的一條重要途徑。那么面對這些海量的公交數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行有效的處理和分析正是本文研究的目的。

關(guān)鍵詞：公交；IC數(shù)據(jù)；分析處理

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能交通系統(tǒng)在解決交通問題中顯示著它越來越重要的地位，公交系統(tǒng)也漸漸開始向信息化的方向發(fā)展，IC卡、GPS定位技術(shù)的提出正是信息化發(fā)展的基礎(chǔ)。將IC卡與GPS結(jié)合起來，通過對公交數(shù)據(jù)的分析和處理合理運用城市道路等固有配置，為公交日常調(diào)度提供切實有效的依據(jù)，并以此為基礎(chǔ)運用先進(jìn)的管理手段和技術(shù)，來保證城市交通系統(tǒng)的高效運行。

一、公交IC卡概述

公交IC卡已經(jīng)在我國越來越多的城市被應(yīng)用，已經(jīng)成為公交收費的一種大勢，這種方式不僅僅給乘客的付款方式提供了新的選擇，也為公交數(shù)據(jù)調(diào)查提供了一種先進(jìn)的調(diào)查手段，通過IC卡我們可以獲得居民的IC卡號、刷卡路線、上車地點和乘客的上下車時間等，也可以得到乘客的基本出行信息。對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理就可以得到該路線的基本客流量信息。IC卡統(tǒng)計出行數(shù)據(jù)具有高效、便捷、快速、低成本的特點。根據(jù)IC卡提供的信息可以跟蹤了解乘客的出行習(xí)慣，但他的缺點是對使用現(xiàn)金的乘客無法統(tǒng)計。它的系統(tǒng)組成一般包括以下幾個部分：IC卡、車載收費機(jī)、數(shù)據(jù)采集機(jī)、數(shù)據(jù)采集站、客運分公司、IC卡管理中心、IC卡充值點。

二、公交IC卡數(shù)據(jù)倉庫建立及數(shù)據(jù)分析

2.1建設(shè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)倉庫

構(gòu)建公交IC卡數(shù)據(jù)倉庫之前，首先要確定信息體系構(gòu)成，根據(jù)公交IC卡數(shù)據(jù)分析目標(biāo)和數(shù)據(jù)分析過程，可以建立IC卡的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，IC卡數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分為以下四個過程：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)解釋。它又由三個數(shù)據(jù)模塊構(gòu)成，數(shù)據(jù)倉庫模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、分析結(jié)果顯示模塊。三個模塊各自承擔(dān)自數(shù)據(jù)采集、分析和處理職能，從而構(gòu)成了完整的公交IC卡數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。數(shù)據(jù)倉庫模塊執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的預(yù)處理職能，用于結(jié)合通過各個數(shù)據(jù)源獲得的城市公交數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，轉(zhuǎn)化和整合，處理過后的數(shù)據(jù)按主題儲存到不同的表中，數(shù)據(jù)分析模塊是通過計算機(jī)來完成庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，分析結(jié)果顯示模塊可根據(jù)用戶指定的運算規(guī)則和算法模型，給出報表或其他形式顯示數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，從而幫助運營者做出對城市公交運營的決策。

2.2數(shù)據(jù)倉庫及數(shù)據(jù)分析工具選擇

建立數(shù)據(jù)分析倉庫的目的是對城市公交進(jìn)行分析處理和決策支持，因此選擇數(shù)據(jù)分析倉庫也可是說是選擇數(shù)據(jù)分析的工具，以便于后期數(shù)據(jù)分析。不同的數(shù)據(jù)分析工具有不同的優(yōu)缺點，因此選擇數(shù)據(jù)分析工具時應(yīng)當(dāng)趨合高效的理念。公交IC卡數(shù)據(jù)分析需要運用到多種數(shù)據(jù)來源，因此我們應(yīng)當(dāng)選擇支持不同數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)平臺倉庫。大數(shù)據(jù)處理能力，公交IC卡的信息數(shù)據(jù)倉庫數(shù)量相當(dāng)大，分析工具必須具備大數(shù)據(jù)的處理能力，要求數(shù)據(jù)分析工具一定要有較快的數(shù)據(jù)處理速度，數(shù)據(jù)處理能力要和數(shù)據(jù)處理速度相等。分析工具的用戶界面要快捷，讓用戶可自己選擇算法，連接數(shù)據(jù)，開始任務(wù)，降低人為錯誤發(fā)生率，處理結(jié)果要具備可視化，能通過報表和圖表等方式直面的呈現(xiàn)給用戶。

2.3公交數(shù)據(jù)預(yù)處理

構(gòu)建一個數(shù)據(jù)倉庫，最基礎(chǔ)的就是要有充足的數(shù)據(jù)來源，不僅僅只是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫，也可以是非結(jié)構(gòu)化的信息，如文本文件，也可以從網(wǎng)絡(luò)上獲得資源，要保證能得出對決策者有用的信息就要保證外部數(shù)據(jù)的完整性、質(zhì)量性。數(shù)據(jù)預(yù)處理是從海量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中提出有價值的信息或是清理一些雜亂的無效信息，從而避免被錯誤信息誤導(dǎo)，改善數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)分析的速度。

三、基于公交IC卡數(shù)據(jù)采集改進(jìn)

3.1基于系統(tǒng)聚類法的乘客上車點判斷

系統(tǒng)聚類法是最常見的聚類分析方法，但也是最有效的聚類分析方法。它將需要類聚的n個樣本各自看成一個整體，按照事先設(shè)定好的計算方法計各個樣本之間的聚類指數(shù)，根據(jù)指數(shù)的大小將分析各個樣本之間的密切指數(shù)，將關(guān)系最密切的兩類并成一類，其余樣本不變，在按上述方法重新進(jìn)行計算和歸類，循環(huán)進(jìn)行下去，直到最后n個變量都?xì)w為一類。通過這種方法可以通過最短距離法對IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類和分組，得到樣本數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行各站到各站的到站時間預(yù)測，將聚類分組中每組第一個樣本刷卡時間與推算的時間進(jìn)行比較，確定各組乘客的上車站點。具體流程如下：公交站IC刷卡信息——最短距離類聚分析——聚類分類——分組中第一個樣本的刷卡時間——與人工預(yù)測時間相比——得到乘客上車地點。

3.2單個乘客刷卡數(shù)據(jù)的下車點判斷

雖然因為公交單一的運行線路，以及下車不用刷卡等因素，無法對乘客的下車地點進(jìn)行判斷，但是居民的每日出行都具有一定的規(guī)律性。我們可以通過長期的歸納集合和短期乘客下車點的規(guī)律性，來進(jìn)行乘客下車點的判斷。例如拿工作來說：居民由居住地刷卡上車到達(dá)工作地上下車，完成第一次出行，工作結(jié)束后，該居民從工作地上車回到居住地，完成第二次出行，由此第二次出行的終點就可以認(rèn)為是第一次出行的終點下車點?？偠灾谙喈?dāng)一段時間內(nèi)乘客的乘車路線是保持不變的有一定的規(guī)律性，應(yīng)當(dāng)利用乘客多日的出行數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析從而判斷乘客的下車地點。

四、結(jié)語

綜上所述，通過對公交IC流量卡的數(shù)據(jù)分析得知，目前我國對于公交數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和公交數(shù)據(jù)庫的建設(shè)還不夠成熟。公交IC是城市交通運營中的重要一環(huán)，只有做好這一環(huán)的工作，完善公交系統(tǒng)的信息化程度，才能有效幫助公交系統(tǒng)運營者做出正確的決斷。交通信息智能化的發(fā)展，可得到的城市交通信息和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)將更加豐富，根據(jù)海量的信息我們應(yīng)當(dāng)不斷研究新的算法，從而得到更多，準(zhǔn)確反映城市交通情況的信息，幫助完善城市交通線路規(guī)劃。

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作者簡介：劉姣姣，出生年月：19890515，性別：女，民族：漢，籍貫（精確到市）：天津市，當(dāng)前職務(wù)：工程師，當(dāng)前職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：智能卡.