轨道交通站点聚类及其对客流预测的影响分析

城市轨道交通站点受多层面因素交互作用而反映出异质性,为实现站点精细化分类,本文统筹考虑地铁刷卡数据、兴趣点数据和地铁网络数据,提取客流、土地利用和网络性质等特征,其中,客流层面考虑工作日、周末和节假日等不同日期类型下客流状态,土地利用层面考虑站点辐射区用地强度和均衡性,网络层面考虑节点自身特性和影响能力。构建基于主成分分析与K-means++算法的聚类模型,综合聚类评价指标确定簇数,辨析不同类型站点多维度特性,结合站区土地利用和站点网络特征探讨对出行活动的影响,并设计簇内联合预测和整体联合预测策略,采用3种多元时序预测方法探究站点聚类对预测性能的影响。研究结果表明：考虑全部客流特征时,划分为10簇,考虑工作日进站客流特征时,划分为5簇,充分挖掘客流时变特征能够获得更加精细化的聚类结果;各簇站点客流分布特征与其土地利用及网络特征间存在一定的反馈关系;相比于整体联合预测,通过聚类联合相关性强的站点进行预测,以间接捕获空间相关性的方式能有效提升预测性能,各模型均方根误差平均降低9.04%,平均绝对误差平均降低4.94%。研究结果为站点精细化管理和站区设施建设规划提供依据。     

基于AFC数据的地铁站点客流典型时变特征分析

地铁站点客流的时变特征是地铁客流管理和预测的重要参数.基于上海1个月的地铁自动售检票系统小时客流数据,采用K-Means聚类算法分析站点客流典型时变曲线特征,并利用POI数据计算点客流时变特征与站点周边土地利用之间的关联性.结果显示,上海地铁站点可分为居住导向型、就业导向型、商业型、混合型、混合偏居住型、混合偏就业型等.不同类型站点服务范围内的土地利用有显著差异,且二者之间有很强的相关性.本研究为地铁客流预测、地铁站点规划设计和地铁运营组织提供相关参考.     

基于土地利用及客流特征的地铁车站分类

为研究地铁站的精细化分类问题,利用基于出行链分析的通勤出行识别方法筛选通勤客 流,结合早晚高峰的进出站客流量,识别车站的职住功能特征;基于百度地图开源平台抓取POI (Point of interest)数据,从用地功能角度进行组合归类,得到细粒度的车站周边土地利用特征。结 合以上两类特征,建立基于非监督学习K-Means++方法的地铁车站分类模型,将北京地铁307个 车站分为7类。根据其客流和周边用地特征分别识别为配套设施开发完善的典型居住型车站,具 有商业开发潜力的典型居住型车站,配置一定工作岗位的居住型车站,高度开发的典型工作型车 站,职住结合的工作型车站,旅游休闲型的车站,以及尚待开发的远郊车站。经过分析,该分类结 果与实际情况高度吻合,验证了模型的有效性,可以为城市规划及车站周边土地开发提供依据。     

北京市轨道交通车站客流时空分布特征

轨道交通线网客流特征实质上是车站客流时空分布叠加及交换的效果体现,通过分析车站客流的波动性,发现北京轨道交通系统在不同时间维度和区域范围均呈现出明显的不均衡特征。针对车站特点进行聚类分析,归纳出周边不同用地类型的车站客流时空分布差异性特征规律,并进一步分析了进站客流和换乘站客流特征以及进出站客流接驳特征。在此基础上,对北京市轨道交通发展提出应建立多层次的轨道交通系统和多样化的轨道交通运营组织方式;重视换乘站在网络中的合理布局,改进换乘站设计与运行组织;结合车站区位特征制定差异化接驳服务等建议。     

基于时间序列季节分类模型的轨道交通客流短期预测

轨道交通客流的分析中,数据季节性特征对客流预测的有效性存在显著影响.通过分析轨道交通客流曲线,发现轨道交通客流呈现出季节性特征;针对这种特征,提出基于季节分类模型的轨道交通客流预测方法.根据客流季节特征建立季节分类模板和季节时间序列;采用乘法季节自回归差分滑动平均模型建立客流季节分类模型;使用季节分类模型预测对应类型日期的客流.实验表明:季节分类模型既能有效预测轨道交通客流,又能较好地避免预测误差波动性问题.     

上海轨道交通网络化客流特征浅析

上海轨道交通经过20年的发展无论是线网规模、客运量还是运营体制,都发生了巨大变化。经过20年的发展历程,上海共有轨道交通线路11条(不含磁悬浮),轨道交通站点287座,换乘站点33座,其中3线换乘7座、4线换乘1座,运营里程达434公里。一、上海轨道交通客流特征浅析通过对上海轨道交通客流分析发现,轨道交通线路客流受多种因素影响。它不仅与社会经济宏观因素有     

基于接驳方式组合的轨道交通站点客流吸引范围研究

轨道交通站点客流吸引范围是保证轨道客流来源的重要基础,也是轨道客流客观预测及交通设施衔接合理规划的前提。从出行费用、时间及个人收入特征等要素的分析入手,基于广义出行费用一致性原则建立轨道交通站点客流的吸引范围模型,该模型考虑路网的实际结构。最后,将该模型运用到即将开通运营的南宁轨道1号线中,计算金湖广场站的客流吸引范围。     

基于逆向搜索的轨道交通车站客流瓶颈筛选方法研究

在城市轨道交通客流量急剧增加的同时,城市轨道交通车站的相关设施设备也暴露了严重的集散能力瓶颈问题。为了研究以设施疏散能力为基础的静态瓶颈识别方法,改善轨道交通车站客流组织方案内容,结合通行能力的理论计算方法,提出了一种基于逆向搜索筛选出车站客流瓶颈的方法:通过模拟乘客在车站的走行路径,结合各设备及通道等部位的通行能力,运用逆推的方法来找到车站疏散体系的瓶颈节点。最后,根据广州地铁三号线市桥站的车站空间结构和设施最大通行能力,进行了算法的实际应用。结果表明,该车站的客流瓶颈与实际观测的可能拥堵点相吻合,验证了方法的可用性和有效性。     

南京市轨道交通车站客流特征析因及应用

为便于针对性地开展轨道交通车站交通配套设施建设工作,有必要对不断建设完善的轨道交通线网的车站进行分类研究.以南京市轨道交通为例,基于现状车站客流特征数据,考虑客流规模、空间分布及时间形态,采用因子分析法提取非弹性因子、职住不均衡因子、区位因子,基于此进行分类.采用多尺度地理加权回归对各因子进行回归分析,找到其他指标(主...     

城市轨道交通网络化客流特征及成长规律——基于京沪穗深城市轨道交通网络客流数据分析

中国各大城市轨道交通将陆续进入网络化运营阶段,然而对于网络化进程中客流特征及成长规律尚缺乏深入细致的分析与研究。对北京、上海、广州、深圳4个城市轨道交通网络化进程中的客流特征及成长规律进行系统总结,涉及客运量及客运强度、断面客流量分布、线网换乘系数、乘距与运距、客流时间分布等。同时,针对轨道交通沿线土地利用、线网规模、服务水平、票制票价等影响客流特征变化的主要因素进行分析。在此基础上,对当前中国城市轨道交通规划、建设、运营组织的若干关键问题提出建议。     

基于售检票数据的城市轨道交通乘客分类

既有基于交通调查的乘客分类存在样本有限及分类标准主观性强等不足,本文以 乘客真实出行记录为基础,从“消费行为”视角构建客观的乘客分类指标及方法.为满足大规模 数据集处理需求,采用SPSS Modeler 软件对全样本乘客进行聚类.选取北京轨道交通连续1 个 月自动售检票(AFC)数据进行实证分析,结果显示：将乘客分为5 类时,聚类效果最佳;通过连 续5 个工作日聚类结果对比,验证了分类结果具有良好的稳定性.结合乘客分类结果进一步对 北京市轨道交通低峰折扣票价策略下不同类型乘客的出发时间转移弹性进行测定.该研究提 高了乘客分类客观性,能够为交通政策制定及运营策略评价提供方法支持.     

考虑土地利用性质匹配度的城轨客流分布预测

传统城轨站间客流分布模型较少考虑起讫点土地利用对客流分布的影响,当 站点周边土地利用发生改变时适用性变差,无法保持较好的预测精度,因此有必要构建 考虑站点土地利用及其站点间土地利用性质匹配度的客流分布预测模型.首先,基于站点 聚类分析土地利用性质与客流分布之间的关联性,构造性质匹配度指标;其次,综合考虑 站点土地利用、性质匹配度、终点站吸引量、运行时间等因素建立效用函数,结合客流数 据进行参数估计,构建基于目的地选择的轨道交通客流分布模型;最后,利用广州市轨道 交通客流量数据对其进行精度分析.结果显示,在站点土地利用性质未发生改变与改变情 景下全网站间客流分布量的平均绝对误差仅为29.30 和29.52 人,表明模型具有较高的预 测精度.     

城市轨道交通客流分析

在城市轨道交通的规划设计中,客流资料是项目的必要性论证、方案比选、确定系统规模、进行效益分析的基础.通过对我国十几座城市轨道交通系统30多条线路客流预测资料的分析,结合规划设计的技术决策过程和处理实际问题时的思路,建立了客流分析方法,提出不能仅靠"远期高峰小时单向最大断面客流量"来确定系统规模,应考察单向"最大断面客流量"是否能得到"高断面流量区间"的支撑;阐明了客运量可能的发展趋势;建立了以车站、路段为单元的客流空间分布研究方法和全日客运量时段分布研究方法;提出了应对系统、环境发生变化时的客流预测结果的调整方法.     

基于灰色理论的城市轨道交通短期客流预测研究

城市轨道交通短期客流的预测是制定列车调度计划、车站客运组织工作的关键。在研究城市轨道交通的断面客流特征的基础上,建立基于灰色预测的城市轨道交通短期客流预测模型,提出通过若干组连续历史客流数据构建灰色预测模型,以此类推对未来客流进行预测。以某城市轨道交通网络客流为例进行计算,得到预测数据与真实数据误差较小,验证了该模型与方法的有效性。     

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目前国内许多大城市都在建设或者规划城市轨道交通,客流资料是项目的必要性论证、方案比选、确定系统规模、进行效益分析的基础,科学合理地预测客流已成为决策中面临的重大课题,及时总结城市自身的轨道交通成长规律和客流特征,有助于提高客流预测的准确性.本文根据广州已开通的八条轨道线运营资料,对轨道交通从单线向网络转变过程中的成长规律和客流特征进行分析.最后,从公交整体水平提升、换乘点接入、站点周边用地开发、以及轨道票价制定等方面提出相关建议,为我国轨道交通客流预测水平的提高奠定基础,为轨道交通的建设、运营提供参考.     

城市轨道交通网络短时客流OD估计模型

基于状态空间方法构建适用于城市轨道交通网络的短时客流OD(origindestination) 估计模型.利用自动售检票数据分析得到OD间乘客行程时间分布特征,构建基于行程时间分布的客流到达系数,以此建立OD流与车站进出站客流间相互关系,并以车站客流分离率为状态变量构建结构化OD矩阵估计状态空间模型.以北京市轨道交通为对象进行案例分析,结果表明,当估计时段长度为15 min 时,估计平均相对误差为 35.5%;为30 min 时,估计平均相对误差为20.4%;为60 min 时,估计平均相对误差为 16.3%.所构建模型能能有效解决城市轨道交通短时客流估计问题,具有一定的实用性.     

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城市轨道交通网络客流时空分布特征是网络化协同运输组织的基础与核心.本文在系统分析城市轨道交通乘客出行行为的基础上,基于Multi-Agent建模技术,构建了网络客流分布动态仿真模型,应用该模型模拟乘客的网络出行过程,统计分析得到路网的客流分布特征.该模型既能反映乘客网络出行行为全过程,又能满足大规模路网仿真需求.最后,开发了城市轨道交通网络客流仿真系统,通过北京市轨道交通网络的实际数据对模型和算法进行验证.     

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在城市轨道交通的线路网络形成、实行一票换乘并伴随投资主体多元化时,需要建立公平公正的票务清分机制,本文提出一个基于乘客旅行实际时间分布计算各路径上乘客比例的新方法.根据交通卡中的进出站的时间记录,计算出在一段时间内在一对出入站之间完成旅行的所有乘客的时间分布,以这个分布为依据计算在这段时间里各路径上的乘客比例.采用数值模拟的方法在一对有两条有效路径的出入站间产生乘客旅行时间的数据,然后根据这些数据进行客流比例计算.结果表明,即使两条路径的运营时间差异很小也能实现较准确的比例划分,这种动态计算客流分布的方法能更准确地反映实际客流分布.