基于IC卡数据的公交线网评价

交通科技与管理11智慧交通与信息技术0　引言一般乘坐公交车采取的计费方式分为分段计费和单一票制这两种方式。

有的公交线路存在上车下车同时刷卡的问题，具体情况需要根据城市当地政策进行有效判断。

使用二次刷卡模式的公交车IC 卡记录机主要能够采集的记录如下，乘车日期、卡类别、上车站号、卡号、卡余额、车辆号、上车划卡时间、下车站号、线路号、本次消费额、卡类别。

使用一次刷卡模式的公交车的数据分析也只能明确不同时段客流量的变化和不同站点客流量变化。

这样粗略的概括方式显然无法得出科学的公交IC 卡数据分析结论。

对此需要深度发掘各项IC 卡之间的隐含关系做好数据信息补齐工作，为决策管理提供准确的方向。

1　公交IC 卡数据采集和预处理方法分析但从公交车的IC 卡机端提取信息数据，并不能满足实现分析客流量分布规律的现实条件。

对于从OD 矩阵中存在的乘客乘车信息也同样需要纳入考量范围之内。

可以使用聚类分析手段实现对乘客上车信息的内部关联性建立。

统计学自身的数据归纳整理分析工作使得研究客观对象的数量特征同数量关系更加清晰，整个过程离不开对数据地有效收集分类归纳。

数据统计分析能够实现对数据的监督管理，辅助决策和信息咨询等，顺利促进做出科学的决策管理意见。

但是在进行数据采集和预处理的工程中要注意对数据的动态走势，依存关系，评价方法做出初步判断整理。

数据统计分析仅能作为对数据的初步汇集预判工作，能够从数据的整体数量上描述数据采集需要的速度变化和数据质量，以此明确各项数据关系之间的协调。

公交IC 卡数据之间通常具有一定的依存关系，结合未来的发展趋势做好数据的客观分析研究工作。

通过统计指标如计算增长速度、发展速度、增长水平等来描述客观现象发展的基本特征。

通过数学模型或图示来描述或分解各种现象的变化规律。

利用聚类的分析方式将某一群体使用共性分类方式，保持这一群体内部的做好样本相似性分析工作，结合相似性以及相应的标准，做出衡量判断标准。

基于CＰＵ卡的城市一卡通应用解决方案和总体设计思路ﻫ“城市一卡通”系统的总体设计目标是建设一个以清算系统为中心的一级平台,以智能IC卡（非接触式ＣPU卡）为载体，以小额消费支付业务为基础,连接公交、出租车、加油站、停车场供水、供电等二级结算系统的网络信息系统,实现在众多领域的“一卡多用”,市民拥有“城市一卡通”IC卡后可用于乘坐公交车、出租车和路桥收费等,实现电子化收费，方便迅速，省却找零不便等诸多麻烦；同时，“一卡通"ＩC卡还可以用于水电煤、超市小额消费等领域,为市民、企业、市政部门以及其它商业组织提供方便快捷的支付、结算和服务,提高管理水平。

从项目的实施目标来说就是要建设一个具有覆盖全市公共消费领域安全可靠、同时具有全国互通和区域互通的的清算与结算网络运行系统。

利用日益成熟的射频IC卡技术和先进的计算机技术，在这个公共平台上实现公共消费领域内的电子化收费.一、指导思想1、坚持高起点，面向2l世纪．确保系统在今后一段时间的先进性和在国内同行业中的领先地位；2、系统贯彻“实用、可靠、先进、经济"的八字方针，以应用为导向,推进管理上台阶，按照急用先上，分步到位的原则进行建设;３、从实际情况出发,以发展需求为依据,总体规划、分步实施，确保系统高度集成、总体优化、安全可靠、稳步推进；4、系统充分考虑功能扩容和技术升级，适应当代信息技术迅猛发展的要求,以求最佳效果;5、确保系统的安全保密，立足于形成自主版权的IＣ卡产品，有利于现有系统的改造,有利于实现国产化；二、城市一卡通设计原则“城市一卡通"系统建设的目标是能建立一个先进的信息平台，并依托这个平台逐步完善相应的应用系统,因此是一个规模庞大、结构复杂、信息量大的综合信息系统建设项目.在开展本项目时，实行“统一规划、统一标准、统一制造、统一发卡、统一管理”五统一原则,同时实行严格的市场准入制度，对项目承包单位的资质和设备的性能提出要求，在进行系统设计、系统建设和实施过程中，应符合以下原则:1．实施的阶段性和兼容性考虑到本系统设计、开发、应用与维护是一项复杂的管理和技术工程,因此系统建设可以分成多个阶段来逐步实施。

真知灼见Knowledge and Insight在公共交通资源一定的情况下，制定符合客流出行规律的行车计划，可有效提高城市公交运营效率。

安装公交客流计数器来获取客流数据，总体投资较大而普及度不高。

本文则通过对公交电子支付数据的分析，建立一套公交客流分析的方法来达到优化公交调度排班的目的。

1 公交电子支付现状目前公交支付方式分为三种：零钞投币、IC 卡支付、移动支付。

以下以石家庄公交为例进行 分析。

公交零钞收运、清点一直是公交企业管理的痛点，随着电子支付方式的推广，公交支付零钞使用量在持续减少，目前零钞支付使用量约占支付总量的20%。

交通一卡通、公交成人月票、学生月票、老年卡、爱心卡等IC 卡支付使用量约占支付总量的40%。

从2017年开始，公交电子支付迎来了新一轮的技术革新，“双离线”二维码的推广，解决了公交运营中由于网络不稳定造成的支付延滞问题，很快得到了乘客认可，使用量已达到支付总量的40%左右。

目前石家庄公交IC 卡和二维码支付已占到支付总量的80%左右，由于电子支付记录了准确的乘车信息，这为乘客出行规律的分析提供了准确依据。

2 公交调度对客流分析的需求公交客流分析的主要目的是实现公交调度排班优化，每一条公交线路的客流数据都不会完全一致，需要从公交客流数据中心中分析得到线路客流的特性，如客流高峰段时间起止点、高峰平峰客流比、各线路的客流量分布等参数。

目前大多数城市公交都建设了智能调度系统，在智能调度系统中不管是由调度员制定作业计划还是系统自动生成参考作业计划，最终的目的一定是要达到发车的配置运力和客流出行能够合理匹配。

我们以智能调度系统中生成的一公司1路的电子路单作为与客流对比的数据依据，见附表。

 附表记录了这条线路每一班发车的车辆编号、计划时间、实际时间、抢晚点和间隔，标红列为发车间隔，我们着重要关注的是这一列数据，在一条线路上它直接反映的是这条线路当天的运力分配 情况。

3 通过电子支付数据分析线路客流特性在电子支付数据占到80%左右比率的情况下，对电子支付数据的分析可以代表整体客流出行的规律。

基于IC卡数据的城市地铁客流特性分析
郭瑞军;李天琦;唐博林
【期刊名称】《大连交通大学学报》
【年(卷),期】2022(43)2
【摘要】通过IC卡数据分析城市轨道交通客流运行特性,对杭州地铁近一个月的地铁连续刷卡数据进行分析.利用调查数据研究客流出行特征,如高峰小时断面客流量,每小时上下车人数和高峰时段内出行人数,各站点OD,线路换乘人数和换乘比例,线路客流量等,从而分析客流特性指标的方法.结论显示:杭州地铁全网日均出行量约120万人次,其中1号线客流量最大;1,2号线之间的换乘次数最大,平均每日可达到20万人次;建议根据实时统计的进出站客流量,调整发车频次,增加运力等手段避免造成客流量大量积压导致交通瘫痪,为有效进行地铁站的人流疏导做支持.
【总页数】7页(P14-20)
【作者】郭瑞军;李天琦;唐博林
【作者单位】大连交通大学交通运输工程学院;北京工业大学城市交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】U23
【相关文献】
1.基于公交IC卡与GPS数据的公交客流可视化分析
2.基于公交IC卡数据的公共交通客流分析——以南京为例
3.基于海量IC卡数据的公交客流时空分析
4.基于IC
卡数据的长距离公交客流特征分析5.基于公交IC卡数据的成都市地铁与常规道路公交换乘客流特征分析
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基于公交IC卡和GPS数据的换乘识别⽅法_李莹第42卷第2期2017年4⽉⼴西⼤学学报（⾃然科学版）Journal of Guangxi University （Nat Sci Ed ）Vol．42No．2Apr．2017收稿⽇期：2016-07-05；修订⽇期：2016-12-26基⾦项⽬：国家⾃然科学基⾦资助项⽬（51308227）；⼴东省交通运输厅科技项⽬（科技－2015－02－076）通信作者：翁⼩雄（1958—），⼥，浙江杭州⼈，华南理⼯⼤学教授，博⼠⽣导师；E-mail ：ctxxweng@/doc/9511482079.html。

引⽂格式：李莹，翁⼩雄.基于公交IC 卡和GPS 数据的换乘识别⽅法［J ］．⼴西⼤学学报（⾃然科学版），2017，42（2）：579-586．doi ：10.13624//doc/9511482079.htmlki.issn.1001-7445.2017.0579基于公交IC 卡和GPS 数据的换乘识别⽅法李莹，翁⼩雄（华南理⼯⼤学⼟⽊与交通学院，⼴东⼴州510640）摘要：为提⾼公交换乘识别的精度，将IC 卡和GPS 数据融合推断得到乘客上车站点和下车站点及下车时间，在此基础上根据居民公交出⾏的特点及过程，从时间⾓度和空间⾓度来判断公交换乘⾏为。

时间⾓度判断是从乘客站台候车时间及乘客站台候车时间段内是否乘坐第⼀辆⽬标线路车辆两个⽅⾯进⾏换乘⾏为识别。

空间⾓度判断通过两个参数即迂回系数和直达系数来进⾏换乘⾏为的判断。

最后，与只从时间⾓度识别的⽅法进⾏了对⽐。

结果表明：考虑空间因素的识别⽅法更为合理全⾯。

关键词：公交换乘⾏为；公交IC 卡数据；GPS 数据；公交出⾏特点中图分类号：U491⽂献标识码：A ⽂章编号：1001-7445（2017）02-0579-08A method to identify public transportation transferbased on IC and GPS dataLI Ying ，WENG Xiao-xiong（School of Civil Engineering and Transportation ，South China University of Technology ，Guangzhou 510640，China ）Abstract ：To improve the accuracy of public transportation transfer identification ，IC data wascombined with GPS data to infer passengers'boarding stops ，alighting stops and alighting time．Based on the data ，the public transportation transfer can be identified from spatial and temporalconditions considering the characteristics and process of bus trip．Temporal condition can determinewhether a bus passenger is a transfer or not by comparing his time waiting for bus with the thresholdor his boarding on the first bus that arrives at the transfer station during his waiting time．On spatialcondition ，the transfer is identified by circuity ratio and direct coefficient．Finally ，compared withthe methods that identify transfers only from the time condition ，the proposed method that adds spacecriteria makes identification more rational and comprehensive．Key words ：public transit transfer ；public traffic IC card ；GPS date ；bus trip features0引⾔近年来，智能公交系统如公交IC 卡收费系统和车辆GPS 系统在各个城市的⼴泛应⽤产⽣了海量085⼴西⼤学学报（⾃然科学版）第42卷数据。

公交⼤数据建设公交⼤数据应⽤平台的意义在于,通过对公交企业⼤数据的深⼊分析和挖掘，可有效地监控城市道路交通运⾏状况及公交系统运营状况，及时、合理发现问题，调度交通资源，缓解交通拥堵，提⾼公交运⼒，预防事故发⽣，为公交企业的⾼效运转和合理决策提供技术⽀撑。

本平台基于X86集群构架，采⽤分布式技术、融合结构化、⾮结构化数据、承担数据存储中⼼、计算中⼼、分析中⼼、报务中⼼四⼤职能，为分析决策、实时采集、事物处理等业务应⽤开发、运⾏提供统⼀的平台⽀撑。

平台功能架构：平台特点：■⽆限⽔平扩展平台可线性扩充存储容量或提⾼处理性能，只需要简单的向集群中增加机器，⽆需停机。

有效解决由于数据增长导致的处理性能缓慢或频繁迁移数据的问题。

■统⼀数据处理平台平台⽀持在同⼀份数据集上运⾏多种计算框架，动态创建SQL统计、数据挖掘、流计算等计算集群，满⾜多部门数据和计算资源统⼀管理的需求。

■灵活数据处理平台⽀持结构化、半结构化、⾮结构化等多种类型数据的在线存储和共享、批处理统计、数据挖掘等全⽅位需求。

■⾼速数据分析平台⽀持数据挖掘算法并⾏化，将待处理的数据存放在多个节点上处理，利⽤多台机器的资源⾼效的完成数据挖掘任务，提⾼数据分析能⼒，加快决策速度。

■实时流计算分布式实时流处理引擎提供强⼤的流计算表达能⼒，可⽀持复杂的实时处理逻辑，满⾜实时告警、风险控制、在线统计等应⽤需求。

·⾏业应⽤应⽤⽰例:■基于IC卡刷卡数据的乘客上下车客流分析。

线路⾃然⼩时客流、⾃然⼩时站点客流分析■北京市公交乘客活动热⼒图分析■串车和中途⼤间隔分析。

统计当天累计或者历史的串车次数。

■站间/线⽹速度。

如单条线路各个站点之间所有车辆的平均速度展⽰。

■满载率（实时）：■站点最⼤候车时间（离线）：。

58 人民公交 2018-6北京公交集团线网中心按照首都城市功能新定位和“交通强国”战略，坚持“城优郊进”线网发展战略，加快构建“快、普、支、微”四级线网架构，让更多的人享受更好的公共出行服务。

强化线网顶层设计，全面提升服务能力北京公交集团线网中心自2014年成立以来，按照首都城市功能新定位和“交通强国”战略，坚持“城优郊进”线网发展战略，加快构建“快、普、支、微”四级线网架构，不断发展多样化服务，各方面取得长足进步。

强化顶层研究，科学设计线网。

围绕“减重复、增覆盖、便接驳、提运速、推进微循环、丰富多样化”的线网优化思路，大力开展线网优化工作。

以“城优郊进”为原则，将市区线路优化后的结余资源，转移至郊区客运市场，加大公交薄弱地区的线网覆盖。

围绕地铁接驳需要，发展支微线路，依托既有公共交通网络，以“干支结合”的线路运输方式，解决乘客出行链的“始端”和“末端”，实现线网拓展与轨道交通、地面公交骨干线路高效接驳。

催化建立“快普支微”四级线网，实现社会效益和经济效益双赢。

引领降本增效，助力资源统筹。

面对内外部环境的重大变化，线网中心坚持“一张白纸重新设计”，按照“一街一骨干”的线路设计理念进行公交线网重塑。

以信息化为支撑、“大数据”为依托、王佑安 肖蓉蓉运营评价指标为依据、IC卡客流分析为基础、市民需求为引导、乘客影响分析为重点、多样化服务为补充，通过“减加结合”，削减低效重复线路860.9公里，重复设站1914个 ，优 化 线 路 的 重 复 度 由0.394降至0.322，每日节省4.7万公里；线网长度增加64.6公里，方便297个小区居民的出行；客运量降幅比集团公司整体减少2.2%，整体服务水平得到有效提高。

聚焦客运市场，拓展服务能力。

线网中心创新服务方式，首创了定制公交商务班车的多样化公交服务，满足不同层次市民集约化、差异化、个性化的出行需求。

陆续推出了快速直达专线、休闲旅游专线、就医专线、高铁专线、节假日专线等一系列多样化公交服务。

论城市公共交通一卡通系统应用发展趋势一、引言近年来，全国许多城市陆续建立了公共交通一卡通系统，如北京、上海、深圳、南京、大连等，极大地推进了城市信息化建设的进程。

该系统的目标是以交通IC卡为主线，连接公交、地铁、出租等公共交通行业和水、电、煤、物业、超市等非公共交通行业，形成“一卡通用、一卡多用”的综合网络服务体系，最终实现“一卡在手，走遍全城”的梦想，并且能够解决长期困惑公共交通行业和部分非公共交通行业的自动收费问题。

使用公共交通一卡通系统，可以减少手持现金的流量，方便市民出行，同时也提高了营运单位的营运效率。

市民持有一张交通卡可以在公共交通行业和部分非公共交通行业通用，乘坐常用的交通工具只需以卡代币，无需支付现金，换乘交通工具也不用换卡，同时市民还可以使用交通卡支付水、电、煤等日常生活费用以及超市、便利店等小额消费支出；营运单位通过开办一卡通业务大大减少了收费业务量，使收费过程自动化，节省了人力和物力，加速了资金的流动和周转。

因为一卡通系统由统一的机构来管理，有助于对营运单位的监督，避免了逃税和漏税现象的出现，也有助于上层管理者了解各个营运单位的营运情况，从而更好地从宏观上对行业发展进行调控。

国内城市公共交通一卡通系统的建设还属于起步阶段，对各城市而言，如何建立和建立什么样的交通一卡通系统都没有一个完全可以参照的标准，各地交通一卡通系统都具有较强的本地特色，其系统架构、管理模式、业务模式和技术应用标准等都不尽相同。

具体哪个城市的公共交通一卡通系统能够反映该系统的未来的发展趋势，目前尚无定论，但各个城市的系统建设方法和建设经验却是一笔宝贵的财富，其间必定隐含了交通一卡通系统的某种发展方向。

本文将结合上海城市公共交通一卡系统的设计思想和发展规划从应用拓展的角度综合论述该系统的体系结构和应用发展趋势，力求探索一种比较合理的系统架构和业务模式，以供各城市在规划和建设交通一卡通系统时参考。

二、体系结构城市公共交通一卡通系统一般由持卡人、售卡充值点、消费点、数据采集点、营运单位、售卡充值代理机构、清算中心和清算银行等要素组成，持卡人是交通卡的使用者，售卡充值点是交通卡出售和充资的经营场所，消费点是交通卡使用场所，数据采集点是原始交易数据采集和汇总的场所，营运单位是为持卡人提供消费等服务的业主，售卡充值代理机构是交通卡出售和充值的代理单位，结算中心是交通卡发行和清算的管理部门，清算银行是交通卡营运资金划拨的金融机构。

基于路网数据的城市公交换乘优化研究随着城市化进程的加速，城市公共交通系统越来越成为人们出行的主要方式。

换乘是公共交通系统中最为重要的环节之一，对于乘客出行的时间和空间效率有着决定性的影响。

因此，如何优化城市公交换乘，提高公共交通系统的效率和服务质量，成为了当前城市公共交通领域的一个研究热点。

基于路网数据进行城市公交换乘优化研究，是目前一种较为常见的方法，其基本思路是将公共交通系统视为一个复杂的网络系统，通过对网络节点、连通性和交通流量的分析，找到最优的换乘方案和线路布局，以提高公共交通系统服务的效率和质量。

一、路网数据分析路网数据是进行城市公交换乘优化研究的基础数据，其包括道路拓扑结构、道路交通流量和道路交通规划等信息。

通过对路网数据的分析，可以建立城市交通网络模型，构建网络拓扑结构，分析节点之间的可达性和交通流量，找出最优的公交线路布局，从而实现公共交通系统的优化。

二、公交线路优化公交线路的优化是城市公交换乘优化中最为关键的步骤之一。

在公交线路的设计中，需要考虑乘客出行的路径选择和时间效率，以及公交车的运行效率和成本等因素。

通过对路网数据的分析，可以进行公交线路的优化，以实现更为高效的公共交通服务。

针对公交线路优化问题，常见的方法包括遗传算法、模拟退火算法和粒子群算法等。

这些算法可以对公交线路进行多目标规划，找到最优的线路布局，并通过模拟、优化等技术手段，实现公交线路的精细化管理和优化。

三、换乘优化换乘优化是公共交通系统中一个关键而且复杂的问题。

换乘的时间和效率直接影响到乘客的出行体验和地点效率。

因此，如何优化换乘，是城市公交换乘优化中的一个重要研究方向。

针对换乘优化问题，常见的方法包括时间序列模型、自适应模型、神经网络模型和决策树模型等。

这些模型可以模拟实际交通场景中的换乘行为，并利用优化技术找到最优的换乘策略和方案，从而提高公共交通系统的服务质量和效率。

四、公交智能化研究公交智能化是当前公共交通领域的一个热点问题。

IC卡技术的原理和应用概述IC（Integrated Circuit）卡是一种集成电路芯片的智能卡片，其具有存储、处理和传输数据的能力。

IC卡技术已在各个行业得到广泛应用，如金融、电信、交通、门禁等。

本文将介绍IC卡技术的原理和应用，并讨论其优势和存在的问题。

IC卡的原理IC卡的原理可以简单概括为数据存储在集成电路芯片中，并通过接触式或非接触式的方式与读卡器进行数据交换。

下面将分别介绍这两种方式的原理。

接触式IC卡接触式IC卡，也称为晶片卡，是通过与读卡器的金属接点建立接触来进行数据传输。

其原理如下： 1. IC芯片：IC芯片是接触式IC卡的核心部件，包括控制单元、存储器等。

2. 金属接点：接触式IC卡的卡片上有一组金属接点，与读卡器的接触点相对应。

3. 读卡器：读卡器通过与接触式IC卡的金属接点建立接触，传输数据。

非接触式IC卡非接触式IC卡，也称为感应卡，是通过无线射频识别技术进行数据传输。

其原理如下：1. 射频感应：非接触式IC卡上的芯片能够接收读卡器发出的射频信号，并通过发射射频信号进行数据交换。

2. 读卡器：读卡器通过发射射频信号与非接触式IC卡进行通信。

IC卡的应用IC卡技术在各个领域的应用越来越广泛，其主要应用包括金融、电信、交通和门禁等。

金融IC卡技术在金融领域的应用非常广泛，如银行卡、信用卡等。

主要应用有： -支付：IC卡可以存储用户的账户信息和支付密码，使用户可以方便快捷地进行支付。

- 存取款：IC卡可与自动柜员机（ATM）进行交互，方便用户进行存取款等操作。

- 电子钱包：IC卡可以作为电子钱包，存储用户的电子货币，方便用户进行线上线下消费。

电信电信行业也是IC卡技术的重要应用领域，主要应用有： - SIM卡：IC卡被广泛应用于移动通信中，用于存储用户的手机号码、通信账户等信息。

- 公交卡：IC 卡可用于公交系统的刷卡支付，方便用户乘坐公交车。

- 电话卡：IC卡可用于存储电话费用，方便用户进行电话通信。

基于大数据的城市公交网络优化研究随着全球城市化进程的加速，城市公交系统已成为城市生活中重要的交通方式之一。

但是，城市公交网络仍然面临诸多挑战。

例如，有些城市公交系统的线路布局不合理，导致公交车辆无法有效地连接不同的区域；有些城市公交系统的运营节奏不协调，导致公交车辆在道路上拥堵，进而影响了公交系统的运营效率。

因此，如何优化城市公交网络已成为一个备受关注的研究领域。

而基于大数据的城市公交网络优化正是在这个背景下应运而生的。

一、大数据在城市公交网络优化中的应用大数据技术不仅可以收集各种有关城市公交网络的数据，还可以使用高级算法以及机器学习技术来分析数据，从而找出城市公交网络现有的问题，并提出相应的改进方案。

例如，基于大数据技术，可以收集每辆公交车上的定位数据，并进行分析，以优化城市公交路线的设计和路线的优化。

此外，大数据技术也可以收集各个公交站点的客流数据，并可以使用数据分析模型来预测未来的客流需求，从而优化公交线路的布局和设计，以满足未来的需求。

二、大数据在城市公交网络优化中的应用案例以北京市为例，北京的公共交通系统非常复杂，由多种不同的交通方式组成，包括地铁、公交车、出租车和私家车。

然而，北京市的各个公交车站点之间的布局并不合理，这就限制了公交车的运行效率。

因此，北京市采用了基于大数据技术的城市公交网络优化方案，以优化公交车的运营效率。

首先，北京市的交通管理部门收集数据分析了公车的行驶域，并使用算法来新建公交线路。

此外，由于北京市的大型公共汽车停车场并不均匀分布，造成了部分停车场存车过剩，影响了其他地方的停车。

为此，北京市采用了基于大数据技术的智能停车系统，使得公交车可以快捷地停靠在它们的冷却站点上。

三、大数据城市公交网络优化的优点基于大数据技术的城市公交网络优化方法具有以下优点：1.节省成本。

传统城市公交网络的设计需要由人工来完成，所需资金较多，而基于大数据的城市公交网络优化则可以使用大量的计算机技术，极大地节省了成本。