摘 要：提出了基于IC卡數(shù)據(jù)的軌道交通站點(diǎn)客流數(shù)據(jù)獲取方法，包括進(jìn)站客流數(shù)據(jù)、出站客流數(shù)據(jù)和換乘客流數(shù)據(jù)。首先對IC卡原始數(shù)據(jù)作預(yù)處理，通過客流OD匹配獲取客流OD數(shù)據(jù)，生成并修正客流OD矩陣，考慮換乘客流的有效路徑分配，建立OD組合與換乘客流匹配關(guān)系，并以此獲取換乘客流數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：IC卡數(shù)據(jù)；客流數(shù)據(jù)；有效路徑分配；換乘客流

引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快及城市人口的不斷上漲，城市交通擁堵問題日益凸顯。優(yōu)先發(fā)展城市公共交通成為治堵的良方，而軌道交通在公共交通系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。軌道交通的客流數(shù)據(jù)反映了乘客的出行需求，通過對IC卡數(shù)據(jù)的處理與分析獲取客流數(shù)據(jù)，能夠指導(dǎo)軌道交通規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)營管理工作。關(guān)于使用IC卡數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軌道交通客流量這一問題，周崇華[1]使用了深圳市地鐵IC卡數(shù)據(jù)計(jì)算了OD矩陣、O點(diǎn)主流向和關(guān)鍵OD對，但未考慮換乘站的換乘客流，因此客流統(tǒng)計(jì)方法有待改進(jìn)。

1 站點(diǎn)客流數(shù)據(jù)概述

站點(diǎn)客流數(shù)據(jù)包括進(jìn)站客流數(shù)據(jù)、出站客流數(shù)據(jù)和換乘客流數(shù)據(jù)，其中進(jìn)站客流數(shù)據(jù)與出站客流數(shù)據(jù)可直接由客流OD矩陣得出，而換乘客流數(shù)據(jù)與乘客乘車路徑選擇相關(guān)，需要將客流匹配至所有有效路徑，再統(tǒng)計(jì)各換乘站點(diǎn)的客流。

2 IC卡原始數(shù)據(jù)預(yù)處理

IC卡原始數(shù)據(jù)包括4個(gè)有效字段，其中ID字段表示IC卡記錄編碼，TIME字段表示刷卡時(shí)間，STATION字段表示站點(diǎn)名稱，DIRECTION字段表示該條記錄的進(jìn)出站方向。由于機(jī)器故障等原因，IC卡原始數(shù)據(jù)中存在著數(shù)據(jù)缺失、重復(fù)記錄等問題，因此在數(shù)據(jù)應(yīng)用之前應(yīng)作相應(yīng)預(yù)處理，其步驟如下：

（1）按照ID和TIME字段對IC卡原始數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。

（2）提取同一ID連續(xù)兩條數(shù)據(jù)，若前后兩條數(shù)據(jù)的DIRECTION

字段同為“進(jìn)站”，則剔除前一條數(shù)據(jù)，若若前后兩條數(shù)據(jù)的DIRECTION字段同為“出站”，則剔除后一條數(shù)據(jù)。

（3）重復(fù)步驟2直至遍歷所有IC卡原始數(shù)據(jù)。

3 客流OD數(shù)據(jù)獲取

3.1 客流OD匹配

由于IC卡數(shù)據(jù)記錄同一人次軌道交通出行時(shí)，其進(jìn)站信息與出站信息是分開記錄的，因此需要進(jìn)行客流OD匹配。為方便儲存OD匹配結(jié)果，建立一個(gè)名為IC_OD的數(shù)據(jù)表。IC_OD數(shù)據(jù)表中包括6個(gè)字段，其中ID字段表示IC卡記錄編碼，O_TIME字段表示進(jìn)站刷卡時(shí)間，O_STATION字段表示進(jìn)站站點(diǎn)名稱。D_TIME字段表示出站刷卡時(shí)間，D_STATION字段表示出站站點(diǎn)名稱，IN_TIME字段表示出站時(shí)間與進(jìn)站時(shí)間的間隔。客流OD數(shù)據(jù)匹配的步驟如下：（1）按照ID和TIME字段對預(yù)處理后的IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。（2）提取同一ID連續(xù)兩條數(shù)據(jù)，若前一條數(shù)據(jù)DIRECTION字段為“進(jìn)站”且后一條數(shù)據(jù)DIRECTION字段為“出站”，則在IC_OD數(shù)據(jù)表中增加一條記錄并將數(shù)據(jù)對應(yīng)寫入相應(yīng)字段。（3）重復(fù)步驟2直至遍歷所有IC卡數(shù)據(jù)。

3.2 客流OD數(shù)據(jù)再處理

經(jīng)過匹配后的客流OD數(shù)據(jù)，仍在存在以下兩個(gè)問題：（1）由于IC卡部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失原因，可能會將同一ID的前一次軌道交通出行的進(jìn)站信息與后一次軌道交通出行的出站信息錯(cuò)誤地匹配為同一次出行數(shù)據(jù)。（2）由于IC卡部分?jǐn)?shù)據(jù)STATION字段為空，使得部分客流OD數(shù)據(jù)失效。

鑒于以上兩個(gè)問題，需要對客流OD數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，其步驟如下：（1）提取IC_OD數(shù)據(jù)表中的一條數(shù)據(jù)。（2）若該條數(shù)據(jù)的O_STATION字段與D_STATION字段相同（包括同時(shí)為空），即進(jìn)出站為同一站，則剔除該條數(shù)據(jù)。（3）若該條數(shù)據(jù)的IN_TIME字段超過120分鐘，則判定為OD數(shù)據(jù)匹配錯(cuò)誤，需剔除該條數(shù)據(jù)。（4）重復(fù)步驟1至3直至遍歷IC_OD數(shù)據(jù)表。（5）按照ID和O_TIME字段對IC_OD數(shù)據(jù)表進(jìn)行重新排序。（6）提取同一ID連續(xù)兩條數(shù)據(jù)。（7）若前一條數(shù)據(jù)的D_STATION字段為空，即出站站點(diǎn)未知，則以后一條數(shù)據(jù)的進(jìn)站站點(diǎn)作為前一條數(shù)據(jù)的出站站點(diǎn)；若后一條數(shù)據(jù)的O_STATION字段為空，即進(jìn)站站點(diǎn)未知，則以前一條數(shù)據(jù)的出站站點(diǎn)作為后一條數(shù)據(jù)的進(jìn)站站點(diǎn)。（8）重復(fù)步驟6和7直至遍歷IC_OD數(shù)據(jù)表。（9）剔除IC_OD數(shù)據(jù)表中O_STATION字段或的D_STATION字段為空的數(shù)據(jù)。

3.3 客流OD矩陣生成與修正

客流OD矩陣記錄了各OD對之間的客流量數(shù)據(jù)。IC_OD數(shù)據(jù)表中是以單位人次軌道交通出行的形式記錄客流OD數(shù)據(jù)，未形成相應(yīng)的客流OD矩陣。并且由IC卡數(shù)據(jù)僅能獲取部分客流OD數(shù)據(jù)，未計(jì)入使用其他方式支付軌道交通出行費(fèi)用的乘客，因此需要作相應(yīng)處理，其步驟如下：（1）在IC_OD數(shù)據(jù)表中提取O_STATION字段與D_STATION字段相同的數(shù)據(jù)。（2）計(jì)算步驟1中提取的數(shù)據(jù)條數(shù)，即該OD對的客流量，并在客流OD矩陣相應(yīng)位置記錄。（3）重復(fù)步驟1和2直至遍歷IC_OD數(shù)據(jù)表。（4）按照統(tǒng)計(jì)的IC卡使用率，對生成的客流OD矩陣進(jìn)行放大修正。

4 換乘客流數(shù)據(jù)獲取

目前我國大部分城市的軌道交通采用無縫換乘模式，隨著軌道交通線路增加，乘客乘車路徑選擇相應(yīng)增加，采取的換乘方式也更加多樣。而IC卡僅記錄乘客進(jìn)出站的信息，因而無法直接獲取換乘客流數(shù)據(jù)?？土鹘y(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，客流按一定比例分配至OD站點(diǎn)間的有效路徑，而有效路徑又對應(yīng)相應(yīng)的換乘站。因此客流OD數(shù)據(jù)與換乘客流數(shù)據(jù)滿足一定的比例關(guān)系。

關(guān)于客流在有效路徑的分配問題，劉劍鋒[2]等建立了軌道交通路徑選擇Logit模型并采用實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)標(biāo)定參數(shù)；周璐川[3]則依托上海軌道交通數(shù)據(jù)，提出了用以提高清分準(zhǔn)確度的方法和手段。文章中默認(rèn)客流在有效路徑的分配情況已知。

因此換乘客流數(shù)據(jù)獲取步驟如下：（1）計(jì)算每一OD組合在各換乘站的換乘客流比例，匯總成表。（2）按照客流OD數(shù)據(jù)，計(jì)算每一OD組合在各換乘站的換乘客流量。（3）匯總不同OD組合在相同換乘站的換乘客流。

5 結(jié)束語

軌道交通站點(diǎn)客流統(tǒng)計(jì)關(guān)系著現(xiàn)階段軌道交通線路的運(yùn)營調(diào)度和未來新線路的規(guī)劃建設(shè)。IC卡數(shù)據(jù)記錄了乘客的進(jìn)出站點(diǎn)信息，為站點(diǎn)客流統(tǒng)計(jì)提供了經(jīng)濟(jì)高效的方法。對于換乘客流統(tǒng)計(jì)，則需要結(jié)合客流在有效路徑上的分配，將客流OD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為各換乘站的換乘客流數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]周崇華.基于IC卡數(shù)據(jù)的地鐵OD信息處理[J].Modern Urban Tra

nsit，2007（2）：47-49.

[2]劉劍鋒，黃悅，陳鋒.基于IC卡數(shù)據(jù)的地鐵客運(yùn)量推算模型及求解算法[C]//國際節(jié)能與新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇，2009.

[3]周璐川.網(wǎng)絡(luò)清分模型的驗(yàn)證與修正方法[J].城市軌道交通研究，2014（11）：59-62+66.

作者簡介：趙驥（1990-），女，大連理工大學(xué)交通信息工程及控制專業(yè)碩士研究生。