基于GPS数据采集的出租汽车交通运行特点研究ResearchonCharacteristicsofTaxiTraffic胡小文等BasedonGPSData摘要:对装载GPS的出租汽车采集到的数据进行预处理和地图匹配,实现了出租汽车路径的跟踪,确定了出租汽车上下客点的位置,据此可得到反映出租汽车交通运行特点的相关数据,为出租汽车交通管理乃至城市交通管理提供了科学依据。以深圳市装载GPS的出租汽车数据为例进行分析,通过一定的数据处理方法,利用VisualBasic和ArcView的组件MapObject相结合进行编程,得到了深圳市出租汽车交通运行的特点,如出租汽车交通出行需求的空间分布、出租汽车出行距离分布、出租汽车出行时长分布等。Abstract:Thispapercarriesoutbytrackingtaxirouteanddeterminingthelocationsofpick-upanddrop-offpassengersafterpreprocessingthedatacollectedbytaxiequippedwithGPSandmap-matching.Therefore,relativedataabouttaxitrafficcharacteristicshavebeenattainedwhichcanprovidescientificbasisfortaxitrafficmanagementandurbantransportationmanagement.ThisresearchbasedoncasestudyinShenzhen.Thecharacteristicsoftaxitrafficareobtained—spatialdistributionoftaxitripdemand,distributionoftripdistanceanddistributionoftriptime.ThewholeprocessiscarriedoutbytheprogramthroughthecombinationbetweenVisualBasicandMapObject.关键词:出租汽车;GPS;地图匹配;VisualBasic;MapObjectKeywords:taxi;GPS;map-matching;VisualBasic;MapObject:U491文献标识码:A目前,我国正在提倡大力发展公共交通,出租汽车因其便利的特点成为公共交通的重要补充。但出租汽车的管理较为混乱,对城市交通造成了不良的影响,特别是出租汽车作为一种便利的交通方式,在城市道路上随意停靠上下客,不但影响了道路通行能力,而且也带来了交通安全隐患。因此,有必要对出租汽车交通运行特点进行深入研究。1数据的采集及预处理1.1数据的采集GPS定位数据采集主要来自于装载GPS的出租汽车,它以一定的时间间隔报告车辆的地理位置、运营状态、瞬时速度、方位角以及设备状态情况。数据格式见表1。1.2数据的预处理数据的预处理主要包括两个方面:①排除设备异常状态下传回的数据,即表1中设备可用性一栏的数据为0以及错误的数据,如经纬度超出地图范围的数据;②坐标转换:对反映车辆位置的经纬度进行转换,即把经纬度转换成地方平面坐标系下的坐标,使之与路网坐标系相一致。2地图匹配2.1问题的产生地图匹配主要用来纠正数字地图的误差、坐标转换误差胡小文冯均佳(同济大学交通运输工程学院,上海)HUXiaowen,andFENGJun激a(SchoolofTransportationEngineering,Tong激University,Shanghai,China)收稿日期:2006-08-25作者简介:胡小文,男,同济大学交通运输工程学院博士研究生,主要研究方向:交通运输规划与管理,交通信息工程。E-mail:hxwone@126城市交通UrbanTransportofChina■:1672-5328(2007)02-0091-05第5卷第2期2007年3月Vol.5No.2Mar.2007基于GPS数据采集的出租汽车交通运行特点研究ResearchonCharacteristicsofTaxiTrafficBasedonGPSData91城市交通UrbanTransportofChina第5卷第2期和GPS定位误差[1~2]。车辆在道路上行驶,由于这三个方面的误差,使得车辆可能脱离了路网,因此,需要通过地图匹配,把车辆重新定位到路网上去。2.2地图匹配算法在深圳市城市交通仿真系统[3]中,GPS的采样时间间隔长短不一,从6s到近5min不等。这增加了地图匹配和车辆路径跟踪的难度。最主要的一个问题是:车辆相邻两点位于不同的路段上,甚至大多数情况下,相邻两点之间有一个或一个以上的路段存在。依据以往的地图匹配算法,不能够确定中间跨越路段的车辆实际的行驶路径。因此,中间跨越路段车辆行驶路径的确定就成了关键问题。假定车辆相邻两点间在跨越路段沿最短路径行驶,这与出租汽车载客一般走最短路的情况是相符的。由此提出一种综合考虑了点到路段的距离、车辆航向角、车辆速度信息、路网拓扑信息、交叉口转向关系、交通管制信息以及相邻两点间最大行驶距离等的地图匹配算法来解决上述问题。另外,在确定候选路段时利用了固定的半径取代传统的误差椭圆方法,使得算...