一种基于客流od明细的可视化方法与装置
技术领域
1.本发明涉及涉及智能交通和客流大数据研究领域，具体涉及一种基于客流od明细的可视化方法与装置。
背景技术：
2.在城市公共交通系统数据中，客流大数据，尤其是客流od数据是公交公司进行调度排班、线网优化的基础，对于调度策略和改进线路结构都有着非常重要的意义。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有关于od可视化分析的方法以城市的轨道线路与车站的坐标信息为基础，绘制出完整的轨道交通线网图，但是一个城市通常有上百条线路，上千个站点，一次加载数据量过大，往往只能展示一个轨道线网图，且只提供回看5分钟，10分钟，15分钟，20分钟的历史客流od数据。用户无法直观的观察到具体某天某时间段某班次的某车辆上某站点上的od量，无法对公交调度策略和线路结构优化提供建设性的意见。
技术实现要素：
3.为了克服现有技术的不足，本公开实施例提供了一种基于客流od明细的可视化方法与装置，可以实现最细粒度查看od数据可视化的效果，为公交调度策略和线路结构优化提供精准直观的数据基础。
4.提供了一种基于客流od明细的可视化方法，该方法包括以下步骤：
5.步骤1，接受用户设定的线路，日期，班次，车辆，起止站点，线路运行方向的od查询集合请求；
6.步骤2，根据设定的查询集合请求，获取所述设定时间段内的公交车记录数据和线路轨迹站点数据；
7.步骤3，对所述公交记录数据进行预处理，得到有效公交记录数据；
8.步骤4，对所述有效的公交记录数据进行处理，得到有效的od数据；
9.步骤5，对有效的od数据进行处理，通过canvas组件将客流od数据可视化展现；
10.步骤51，绘制客流od数据的站台：
11.以上下行中站台数多的作为基准，绘制站台名称时以上行站台作为基准，站台名全部显示，下行站台只对应显示上行中不存的站台名；
12.以上行站台的第一个站台作为基准，确定它在图中的位置[x,y],给定横轴方向的站台固定间距x，给定纵轴方向上下站台固定间距y，再根据获取的每个站台的顺序sn和下行的站台总数sum，计算每个站台在图中的具体位置p；
[0013]
步骤52，绘制客流od数据的弧线
[0014]
弧线通过二阶贝塞尔曲线来实现，曲线的控制点在两点连线的垂直线上；在弧线可视化过程中，根据两站点之间的站点数量来确定两点之间的圆弧的曲率，两点之间的站点数量越多，曲率越小，两点之间的站点数量越少，曲率越大，两点之间的站点数量相同时，
其圆弧的曲率也相同；
[0015]
步骤53，设置弧线的颜色和箭头的流动方向和流动速度，弧线的颜色和流动速度表示客流od数据的大小，弧线的流动方向表示乘客在各站点之间的转移方向：所述客流od数据，包括起站站台a和终点站台b，以及两个站台之间的乘客数量；获取的客流od数据中最大的乘客数为max人,每个od客流的值为num人，即得到客流od数据量化值α:α＝num/max；根据α值的大小可以得到客流量的大小，根据客流量的大小，设置不同的弧线颜色和弧线上箭头的流动速度。
[0016]
优选的，步骤1还可以进行多级组合查询，用户可以对日期，线路，上下行方向重新选择，对车辆、班次、起点、终点等查询条件进行任意组合后，再请求客流的od数据，可精准查询到任意一天，具体线路，具体班次，具体车辆上，乘客具体站台的上下车客流量。
[0017]
优选的，所述公交记录数据是通过客流采集车载终端采集的，包括公交车辆编号，班次编号，所属线路编号，运行方向，停靠站点的经纬度位置及获取到经纬度的时间，公交停靠时前后门的开关门时间戳，公交停靠期间的上客人数、下客人数以及摄像头拍摄获取的每个乘客的头部信息；所述开关门时间戳是指公交停靠站点时前后门的开关门时间，所述线路轨迹站点数据是指od明细请求中线路的实际站点的经纬度。
[0018]
优选的，步骤3所述对所述公交记录数据进行预处理，具体包括如下步骤：
[0019]
步骤31，设置有效的半径阀值，对获取的公交车记录数据进行降噪处理，当获取的公交车记录数据的停靠站点的经纬度与线路实际站点经纬的差值，大于半径阀值时，表示该条记录偏离实际行驶路线，去除该条记录数据；
[0020]
步骤32，当获取的公交车记录数据的停靠站点的经纬度，在阀值半径内但未与线路实际的站点经纬度对应时，取距离该公交车记录数据停靠站点，最近的站点，作为乘客实际上下车站点对公交记录数据进行降噪处理；
[0021]
步骤33，设置有效的时间阀值，对获取的公交记录数据进行降噪处理，当获取的公交车记录数据的开关门时间差值，小于有效的时间阀值，表示乘客同站上下车，去除该条记录数据。
[0022]
优选的，步骤4具体为：根据获取的od查询集合请求，在有效的od数据中进行筛查，得到用户设定条件内的记录数据a；在有效的公交记录数据中以上下行方向进行分组，得到上行数据a1，下行数据a2，对数据a1、a2中上车乘客a1，a2,...an进行头部特征提取，到头部特征数组b，对数据a1、a2中下车乘客b1，b2,...bn头部进行特征提取，得到头部特征数组c，遍历数组b与数组c中元素进行一一特征匹配，匹配结果在最小阈值n的范围内时，则判定该元素为同一个乘客，得到乘客人数d；否则与最大阈值m进行再次匹配，得到相似度在(n,m)中乘客人数j，给定系数k，表明有k％的可能为同一乘客，对j*k取整等到乘客人数f；对d和f的乘客中相同站点上车和相同站点下车乘客数量合并，得到该线路的乘客od数据。
[0023]
与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：通过该可视化方法，可精准到某天某间段某班次的某车辆上，可以直观看出乘客从哪一站上从哪一站下具体数据，结合od客流图和传统表格展示了每一个时段各个站点之间乘客的转移情况，提供一种最细粒度的od数据可视化分析方法与装置。同时通过对公交数据定位误差，停靠站经纬度时间戳和开关门时间范围，进行了处理，减少了干扰数据。为公交调度策略和线路结构优化提供精准直观的数据基础。
附图说明
[0024]
图1为本公开实施例第一方面提供的一种客流od展示图。
[0025]
图2为本公开实施例第一方面提供的一种多级查询组合示意图。
[0026]
图3为本公开实施例第二方面提供的一种站点6控件的作用示意图。
[0027]
图4为本公开实施例第二方面提供的一种曲线控件作用示意图。
具体实施方式1
[0028]
为了阐明本发明的技术方案和工作原理，下面将结合附图对本公开实施方式做进一步的详细描述。
[0029]
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
[0030]
本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“步骤1”、“步骤2”、“步骤3”等类似描述是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
[0031]
第一方面，提供了一种基于客流od明细的可视化方法，
[0032]
附图1为本公开实施例第一方面提供的一种客流od展示图；结合该图，主要包括以下步骤：
[0033]
步骤1，接受用户设定的线路，日期，班次，车辆，起止站点(起点，终点)，线路运行方向的od查询集合请求；
[0034]
优选的，步骤1还可以进行多级组合查询，如图2示，可以根据自身需求，用户可以对日期，线路，上下行方向重新选择，对车辆、班次、起点、终点等查询条件进行任意组合后，再请求客流的od数据，可精准查询到任意一天，具体线路，具体班次，具体车辆上，乘客具体站台的上下车客流量。
[0035]
步骤2，根据设定的查询集合请求，获取所述设定时间段内的公交车记录数据和线路轨迹站点数据。
[0036]
所述公交记录数据是通过客流采集车载终端采集的，包括公交车辆编号，班次编号，所属线路编号，运行方向，停靠站点的经纬度位置及获取到经纬度的时间，公交停靠时前后门的开关门时间戳，公交停靠期间的上客人数、下客人数以及摄像头拍摄获取的每个乘客的头部信息；所述开关门时间戳是指公交停靠站点时前后门的开关门时间，所述线路轨迹站点数据是指od明细请求中线路的实际站点的经纬度。
[0037]
步骤3，对所述公交记录数据进行预处理，得到有效公交记录数据。
[0038]
优选的，步骤3所述对所述公交记录数据进行预处理，具体包括如下步骤：
[0039]
步骤31，设置有效的半径阀值，对获取的公交车记录数据进行降噪处理，当获取的公交车记录数据的停靠站点的经纬度与线路实际站点经纬的差值，大于半径阀值时，表示该条记录偏离实际行驶路线，去除该条记录数据；
[0040]
步骤32，当获取的公交车记录数据的停靠站点的经纬度，在阀值半径内但未与线路实际的站点经纬度对应时，取距离该公交车记录数据停靠站点，最近的站点，作为乘客实际上下车站点对公交记录数据进行降噪处理；
[0041]
步骤33，设置有效的时间阀值，对获取的公交记录数据进行降噪处理，当获取的公交车记录数据的开关门时间差值，小于有效的时间阀值，表示乘客同站上下车，去除该条记录数据。
[0042]
步骤4，对所述有效的公交记录数据进行处理，得到有效的od数据；
[0043]
优选的，步骤4具体为：根据获取的od查询集合请求，在有效的od数据中进行筛查，得到用户设定条件内的记录数据a；在有效的公交记录数据中以上下行方向进行分组，得到上行数据a1，下行数据a2，对数据a1、a2中上车乘客a1，a2,...an进行头部特征提取，到头部特征数组b，对数据a1、a2中下车乘客b1，b2,...bn头部进行特征提取，得到头部特征数组c，遍历数组b与数组c中元素进行一一特征匹配，匹配结果在最小阈值n的范围内时，则判定该元素为同一个乘客，得到乘客人数d；否则与最大阈值m进行再次匹配，得到相似度在(n,m)中乘客人数j，给定系数k，表明有k％的可能为同一乘客，对j*k取整等到乘客人数f；对d和f的乘客中相同站点上车和相同站点下车乘客数量合并，得到该线路的乘客od数据。
[0044]
步骤5，对有效的od数据进行处理，通过canvas组件将客流od数据可视化展现；
[0045]
步骤51，绘制客流od数据的站台：
[0046]
如图1所示，为了提高图表的简洁度，只绘制了一次站台名称,现实中一条线路的上下行站台数和站台名可能会存在，为了解决以上情况，
[0047]
以上下行中站台数多的作为基准，当上行站台数大于等于下行站台数时，将上行中存在并且下行中不存在的站台，插入下行站台中。反之亦然。绘制站台名称时以上行站台作为基准，站台名全部显示，下行站台只对应显示上行中不存的站台名。
[0048]
以上行站台的第一个站台作为基准，确定它在图中的位置[x,y],给定横轴方向的站台固定间距x，给定纵轴方向上下站台固定间距y，再根据获取的每个站台的顺序sn和下行的站台总数sum，计算每个站台在图中的具体位置p，具体如下：
[0049]
上行每个站点的位置：p＝[x+x*(sn-1),y]
[0050]
下行每个站点的位置:p＝[x+x*(sum-sn),y+y]
[0051]
步骤52，绘制客流od数据的弧线
[0052]
弧线通过二阶贝塞尔曲线来实现，曲线的控制点在两点连线的垂直线上。在弧线可视化过程中，根据两站点之间的站点数量来确定两点之间的圆弧的曲率，两点之间的站点数量越多，曲率越小，两点之间的站点数量越少，曲率越大，两点之间的站点数量相同时，其圆弧的曲率也相同
[0053]
步骤53，设置弧线的颜色和箭头的流动方向和流动速度，弧线的颜色和流动速度表示客流od数据的大小，弧线的流动方向表示乘客在各站点之间的转移方向：所述客流od数据，包括起站站台a和终点站台b，以及两个站台之间的乘客数量；获取的客流od数据中最大的乘客数为max人,每个od客流的值为num人，即得到客流od数据量化值α:α＝num/max；根据α值的大小可以得到客流量的大小，根据客流量的大小，设置不同的弧线颜色和弧线上箭头的流动速度。
[0054]
当0≤α≤0.5，表示客流量较小，当0.5＜α≤0.7时，表示客流量适中；当0.7＜α≤1时，表示客流量大。
[0055]
优选的，当车站a与车站b的客流量小时，选用蓝色弧线将车站a与车站b进行连接，箭头流动速度较慢；
[0056]
当车站a与车站b的客流量适中，选用黄色弧线将车站a与车站b进行连接，箭头流动速度较快；
[0057]
当车站a与车站b的客流量大，选用红色弧线将车站a与车站b进行连接，箭头流动速度很快；
[0058]
用弧线的颜色表示乘客数量的多少，弧线的流动方向表示乘客在各站点之间的转移，对于重新设计和拆分线路都有启发作用，例如某两站之间od量很大，则说明可以考虑通过调度排班增发短途车辆来缓解客流过大的情况。
[0059]
第二方面，提供了一种基于客流od明细的可视化装置，该装置包括如下单元：
[0060]
接收单元：用于执行所有可能的实现方式中任一项所述的一种基于客流od明细的可视化方法的步骤1的步骤；
[0061]
获取单元：用于执行所有可能的实现方式中任一项所述的一种基于客流od明细的可视化方法的步骤2的步骤；
[0062]
预处理单元：用于执行所有可能的实现方式中任一项所述的一种基于客流od明细的可视化方法的步骤3的步骤；
[0063]
确定单元：用于执行所有可能的实现方式中任一项所述的一种基于客流od明细的可视化方法的步骤4的步骤；
[0064]
可视化单元：用于执行所有可能的实现方式中任一项所述的一种基于客流od明细的可视化方法的步骤4的步骤；绘制线路站台和od飞线结合的od明细图；
[0065]
优选的，该装置还包括交互单元：控制od明细图的飞线阀值，单站台od明细显示，单条od数据精确显示。
[0066]
优选的，该装置还包括展示选择控件，通过选择该控件上的展示的od数据阈值，以控制od展示图上可视化的内容，od展示图上显示大于od数据阈值的数据
[0067]
通常一条线路的客流od的数据较多，用户一般更加关注客流量较大的站点，本发明中用户可以给定一定的od阈值，默认展示大于等于阈值的客流od数据，用户可以通过改变阈值展示任意od数据。
[0068]
优选的，该装置还包括od展示图每个站点控件，通过站点控件，可以动态筛选出以当前站点为起点和终点的所有客流od数据；
[0069]
用户可以通过点击图3中的任意站台，比如点击站点6控件，如图3所示。
[0070]
优选的，该装置还包括弧线控件，选择任意一条弧线控件，精确展示改弧线对应的od客流量，如图4所示。
[0071]
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，凡是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或者未经改进、等同替换，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。