基于大數(shù)據(jù)與云計算的最優(yōu)公交乘車路徑挖掘系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于大數(shù)據(jù)與云計算的電子地圖的最優(yōu)公交乘車路徑挖掘系統(tǒng)，主要有三個部分：APP模塊、最優(yōu)路線的生成、用戶實時信息的上傳及服務器對最優(yōu)路線的信息進行存儲和更新。其中用戶和終端服務器之間的通訊可以通過手機的藍牙，WI-FI和移動網(wǎng)絡來實現(xiàn)。用戶位置信息的獲取可以根據(jù)智能手機自帶的GPS模塊，用于統(tǒng)計出行路線，出發(fā)前的時間和到達后的時間三個信息。并將這三個信息反饋到作為云平臺的終端服務器。系統(tǒng)根據(jù)用戶反饋的信息，實時刷新公交路線的相關信息。并記錄時間和天氣等會影響路況和換乘的因素，對其分類存儲。系統(tǒng)綜合上述信息的影響，對最優(yōu)路徑做出修正。通過上述反饋機制，保證生產(chǎn)的最優(yōu)公交路徑規(guī)劃具有更新速度快和準確率高的優(yōu)點。
【專利說明】 基于大數(shù)據(jù)與云計算的最優(yōu)公交乘車路徑挖掘系統(tǒng)
[0001]【技術領域】:
本發(fā)明涉及一種電子地圖的最優(yōu)公交乘車路徑挖掘系統(tǒng)，具有用戶反饋機制和通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)的路徑糾正功能。
[0002]【背景技術】:
電子地圖，即數(shù)字地圖，是利用計算機技術，以數(shù)字方式存儲和查閱的地圖。電子地圖儲存資訊的方法，一般使用向量式圖像儲存，地圖比例可放大、縮小或旋轉而不影響顯示效果，一般利用地理信息系統(tǒng)來儲存和傳送地圖數(shù)據(jù)。
[0003]許多門戶搜索網(wǎng)站，比較知名的有百度和谷歌公司，均推出了具有豐富的公交換乘、駕車導航的路線查詢，并可以為用戶提供最適合的路線規(guī)劃的電子地圖。用戶在選擇公共交通出行時，通過向電子地圖系統(tǒng)輸入出發(fā)地點的位置甲和目的地的位置乙。電子地圖可以生產(chǎn)從位置甲到位置乙的最優(yōu)的線路規(guī)劃。其規(guī)劃內(nèi)容包括:乘坐公共交通從位置甲到位置乙的最優(yōu)的換乘方案和計劃用時。
[0004]由于大城市的道路情況復雜，電子地圖的制作的工作量非常大，制作過程中難免會出現(xiàn)錯誤，導致電子地圖的部分區(qū)域并不準確。同時隨著城市的建設發(fā)展，道路情況以及公共交通路線的更愛，導致實際地圖每天都在變化，電子地圖難以做到及時性的更新。這兩個問題導致電子地圖無法做到與實際地圖完全吻合。
[0005]電子地圖的最優(yōu)路線規(guī)劃是依據(jù)的各種公共交通載具的首末車時間，公共交通載具的具體路線以及路線的分段平均用時統(tǒng)計。上述信息在統(tǒng)計過程同樣存在著誤差以及更新的及時性不夠的問題。同時上述數(shù)據(jù)的取值受時間段的影響很大。例如公交車在早晚高峰時間和下午低谷時間，由于道路暢通情況以及排隊換乘的難度均存在很大的區(qū)別，導致其分段(站)平均用時的取值相差很大。而忽略這些區(qū)別會導致計劃用時的不準確，甚至會影響最優(yōu)路線的規(guī)劃結果。
[0006]上述的地圖制作誤差和公交系統(tǒng)的信息誤差均會嚴重影響最優(yōu)路線生產(chǎn)系統(tǒng)的準確性，導致生產(chǎn)的方案并非最優(yōu)的換乘方案以及計劃用時誤差極大。同時由于該系統(tǒng)不存在用戶反饋機制，僅僅是由電子地圖的維護者去收集信息并做出修改。這種開環(huán)控制的機制的缺陷之處日益明顯，嚴重影響了電子地圖系統(tǒng)的使用和用戶體驗的滿意度。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
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為了解決上述系統(tǒng)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用戶反饋機制，并通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)的路徑糾正功能的閉環(huán)的電子地圖的最優(yōu)公交路徑生產(chǎn)系統(tǒng)。用戶可以用智能手機中的APP軟件，通過智能手機普遍自帶的GPS定位功能，統(tǒng)計用戶乘坐公共交通從位置甲至IJ位置乙所經(jīng)過的路線，出發(fā)前時間和達到后的時間。
[0008]在系統(tǒng)初始化時，由于用戶還沒有反饋數(shù)據(jù)。此時先通過傳統(tǒng)方法，通過事先統(tǒng)計的公交車輛的首末車時間，公交車輛的具體路線以及公交路線的分段平均用時統(tǒng)計來生產(chǎn)路線規(guī)劃。用戶可以選擇傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的最優(yōu)路線或其他路線。并將APP軟件統(tǒng)計的所經(jīng)過的路線，出發(fā)前時間和達到后的時間上傳至終端服務器。
[0009]終端服務器首先判斷用戶經(jīng)過的路線是否已存在公交線路且分段用時是否基本吻合已統(tǒng)計的路線的分段平均用時。如果不滿足則說明用戶所經(jīng)過的路線并非公共交通路線，而是選擇出租車或者私家車輛作為出行方式。
[0010]在排除非公共交通的出行方式后，剩下的統(tǒng)計樣本均為公共交通的出行方式。通過分析已統(tǒng)計的用戶乘坐公共交通從位置甲到位置乙所經(jīng)過的路線，出發(fā)前時間和達到后的時間?？梢缘贸鲇脩魪募椎氐揭业厮ㄙM的最少時間所對應的經(jīng)過的路線，這條用時最少的路徑即為最優(yōu)路徑。通過系統(tǒng)自帶的算法可以分析篩選出比較準確的最優(yōu)路徑，并將最新的最優(yōu)路徑和計劃用時，顯示在電子地圖中。
[0011]該系統(tǒng)為帶有閉環(huán)反饋機制的系統(tǒng)，可以通過用戶的體驗和數(shù)據(jù)反饋，減少電子地圖維護者的工作量。同時通過對上述數(shù)據(jù)的分析，可以對傳統(tǒng)系統(tǒng)生產(chǎn)的路線規(guī)劃的誤差進行糾正。
[0012]該系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計機制，還可以收集和分析用戶在不同時間段和不同地點的換乘所需時間和道路擁擠情況的程度。可以給出在不同時間段，用戶從位置甲到位置乙的更加準確的計劃用時和路線規(guī)劃。
[0013]根據(jù)用戶反饋的出發(fā)前時間和達到后的時間，如果用戶乘坐的是公交車等，容易受到路況和乘車人數(shù)影響的交通工具。這可以通過分析不同時間段內(nèi)，用戶反饋的從位置甲到位置乙所需要的時間，來判斷該時間段內(nèi)該路徑的擁擠情況和實時路況?？梢愿鶕?jù)已統(tǒng)計的實時路況來修正最優(yōu)路徑規(guī)劃的生成結果。例如早高峰時期，某些路段會比較擁擠，甚至會有嚴重的堵車情況。所以該時間段內(nèi)乘坐公交車，則實際用時會有很大的不確定性，在堵車時甚至于會花費很長的時間。所以如果用戶在該時間段從位置甲到位置乙乘坐了公交車，且反饋的實際用時非常長，則說明遇到了惡劣路況。所以向其他用戶推薦最優(yōu)路徑規(guī)劃時應優(yōu)先推薦路況條件好的路徑或者地鐵等基本不受路況影響的交通工具。而在下午時段，道路情況一般比較通暢，堵車情況較為少見，則基本不需要特意推薦地鐵等基本不受路況影響的交通工具。不只是一天里的不同時刻，一個星期里的不同天數(shù)和一年里的不同時亥IJ (節(jié)日)都會影響最優(yōu)路線的規(guī)劃。
[0014]天氣也是影響路線規(guī)劃的重要因素，為了生成最優(yōu)的路線規(guī)劃則必須要考慮天氣對路況的影響。而且天氣對人們選擇出行的交通工具也有明顯影響，會間接地影響道路的通暢程度。例如下雨天，一般人都會盡量避免步行且私家車主一般會選擇駕車出行，則道路會比晴天時擁擠，繼而影響最優(yōu)路線的規(guī)劃。
[0015]統(tǒng)計用戶反饋的樣本時，還需要根據(jù)用戶反饋的時間和該事件的天氣情況對數(shù)據(jù)進行分類的存儲。當用戶使用該系統(tǒng)時，系統(tǒng)再根據(jù)用戶使用的時間和當前時刻天氣，從已分類的樣本中找出時間段情況類似且天氣類似的樣本，進行運算和刷新，并反饋給用戶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的閉環(huán)的電子地圖的最優(yōu)公交路徑生產(chǎn)系統(tǒng)的框圖；
圖2為系統(tǒng)采集信息的流程圖；
圖3為系統(tǒng)生成最優(yōu)路線規(guī)劃和計劃用時的流程圖；【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本發(fā)明的工作流程和核心思想進行說明:
圖1為系統(tǒng)的基本框圖，用戶與終端服務器進行信息的互換和共享。終端服務器根據(jù)用戶需求，反饋推薦的位置甲到位置乙的最優(yōu)路線規(guī)劃和計劃用時；用戶反饋自己選擇的實際路線和從位置甲到位置乙的實際用時。
[0018]圖2為系統(tǒng)采集信息的流程圖，對用戶反饋到終端服務器的信息進行分析。如果用戶選擇了推薦路線，則將其平均用時作為一個樣本數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；如果用戶選擇了其他路線，如果該路線的耗費時間遠超過推薦路線的計劃用時，則該路線明顯不可能是最優(yōu)路線，將該數(shù)據(jù)舍去。如果該路線的耗費時間小于或者約等于計劃用時，則將其平均用時和具體路線一起作為一個樣本數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。
[0019]圖3為系統(tǒng)生成最優(yōu)路線規(guī)劃和計劃用時的流程圖，對于用戶而言，最優(yōu)的路線即為平均用時最少的路線。所以從數(shù)據(jù)庫中挑出平均用時最少的路線，并將路線信息和換乘信息反饋給用戶。
[0020]如果用戶的出發(fā)點和目的地在數(shù)據(jù)庫中并沒有樣本數(shù)據(jù)，則考慮其路線的拓撲結構能否由已有的樣本數(shù)據(jù)來組合。當用戶需要位置甲到位置丙的最優(yōu)路線規(guī)劃時，可以通過與位置甲到位置乙和位置乙到位置丙的兩端時間的求和，來與系統(tǒng)根據(jù)各種公共交通載具的首末車時間，公共交通載具的具體路線以及路線的分段平均用時統(tǒng)計生產(chǎn)的最優(yōu)路線的計劃用時進行比較。如果位置甲到位置乙和位置乙到位置丙的兩端時間的求和小于推薦的最優(yōu)路線的用時，則可以認為上述兩條路徑的疊加即為最優(yōu)路徑。
[0021]如果系統(tǒng)生產(chǎn)的任何一段路徑中，有部分路徑在數(shù)據(jù)庫中存在統(tǒng)計數(shù)據(jù)。則將這部分路徑的計劃用時，跟終端服務器的數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計的這部分路徑的起始點到末尾點的最優(yōu)路徑的實際平均用時比較。如果數(shù)據(jù)庫中的最優(yōu)路徑的用時較短，則將這部分存在統(tǒng)計數(shù)據(jù)的路徑，用統(tǒng)計數(shù)據(jù)中最優(yōu)的路徑進行替換。得出的路徑必定比替換前要優(yōu)越，平均用時更少。
[0022]同時根據(jù)用戶反饋的時間和該時間對應的天氣信息，對統(tǒng)計的樣本信息進行分類和存儲，以便于后期的調(diào)用和分析。
[0023]在用戶使用該系統(tǒng)的時候，系統(tǒng)快速分析用戶發(fā)送請求時的時間，尋找出相似時間段的統(tǒng)計信息。之后根據(jù)該時間和用戶當前的城市，根據(jù)網(wǎng)絡資源查找出用戶當前所屬城市的天氣情況，并根據(jù)該天氣情況查找出數(shù)據(jù)庫中天氣情況類似的樣本，篩選出可用樣本數(shù)據(jù)。進行上述的處理和運算，并將生成的最優(yōu)路線規(guī)劃反饋給用戶。作為云平臺的終端服務器的計算速度很快，所以本系統(tǒng)對公交路線信息的存儲于更新和最優(yōu)路線規(guī)劃的生成幾乎是實時的，所以具有較強的可行性。
【權利要求】
1.一種基于大數(shù)據(jù)與云計算的電子地圖的最優(yōu)公乘車交路徑挖掘系統(tǒng)，包括作為云平臺的終端服務器和用戶手機APP軟件模塊兩個節(jié)點組成，這兩個節(jié)點通過信息的反饋和交換實現(xiàn)閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權利要求1所述: 云平臺主要用于獲取用戶反饋的路徑信息和時間信息，進行數(shù)據(jù)存儲和刷新之后，生產(chǎn)最優(yōu)路徑規(guī)劃，并將最優(yōu)路徑規(guī)劃反饋給用戶； 用戶手機APP軟件模塊利用GPS模塊記錄用戶的路徑信息并通過手機自帶的時鐘模塊記錄用戶出發(fā)前和到達后的時間，并將上述信息通過與云平臺直接的通訊，上傳到終端服務器。
3.用戶反饋信息的處理: (1)終端服務器首先判斷用戶經(jīng)過的路線是否已存在公交線路且分段用時是否基本吻合已統(tǒng)計的路線的分段平均用時； (2)不滿足(I)則說明用戶所經(jīng)過的路線并非公共交通路線，而是選擇出租車或者私家車輛作為出行方式，予以排除； (3)篩除無效樣本之后，系統(tǒng)將有效樣本根據(jù)用戶反饋信息的時間和該事件的天氣，對信息進行分類的存儲； (4)在用戶使用系統(tǒng)時，終端服務器通過分析類似時間段和天氣狀況的已統(tǒng)計的用戶乘坐公共交通從位置甲到位置乙所經(jīng)過的路線，出發(fā)前時間和達到后的時間，可以得出用戶從甲地到乙地所花費的最少時間所對應的經(jīng)過的路線，這條用時最少的路徑即為最優(yōu)路徑; (5)通過系統(tǒng)自帶的算法可以分析篩選出比較準確的最優(yōu)路徑，并將最新的最優(yōu)路徑和計劃用時，顯示在電子地圖中。
4.云平臺數(shù)據(jù)庫的刷新: (1)如果系統(tǒng)生產(chǎn)的任何一段路徑中，有部分路徑在數(shù)據(jù)庫中存在統(tǒng)計數(shù)據(jù)； (2)則將這部分路徑的計劃用時，跟終端服務器的數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計的這部分路徑的起始點到末尾點的最優(yōu)路徑的實際平均用時比較； (3)如果數(shù)據(jù)庫中的最優(yōu)路徑的用時較短，則將這部分存在統(tǒng)計數(shù)據(jù)的路徑，用統(tǒng)計數(shù)據(jù)中最優(yōu)的路徑進行替換。
5.云平臺的路徑生產(chǎn)和反饋機制: 云平臺根據(jù)之前存儲的大量用戶反饋的樣本數(shù)據(jù)，選取最優(yōu)的路徑規(guī)劃并反饋給用戶；作為云平臺的終端服務器的計算速度很快，所以本系統(tǒng)對公交路線信息的存儲于更新和最優(yōu)路線規(guī)劃的生成幾乎是實時的，所以具有較強的可行性。
【文檔編號】G06Q10/04GK103793763SQ201410044319
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月3日 優(yōu)先權日:2014年2月3日
【發(fā)明者】韓迪, 王浩, 曹丹, 顧之誠 申請人:王浩