IC卡数据驱动下的公交客流分布及线路优化策略研究

为提升公交车的运营效率,研究以某市公交IC数据为基础,对公交客流进行分析,并提出基于遗传算法改进的公交线路优化模型。研究发现,该市全天公交客流出现早晚两个峰值段。工作日到节假日,客流集中地从市中心附近转变为旅游景点、公园和购物中心等地区。公交线路优化模型将某公交线路的利用率提高了15%,将乘客的平均等待时间降低了21%,有效提高了公交系统的运营效率和乘客满意度。此次研究为提升公交运营效率、改善乘客体验、优化城市交通结构、促进城市可持续发展提供重要依据和方法。

面向源-目的地流的多元时空数据可视分析

交通智能(IC)卡可以记录居民的移动出行,反映居民的源-目的地(OD)信息;但智能卡记录的OD流数据规模大,直接可视化空间分布容易导致视觉杂乱,并且多元数据类型多,更难以和流数据结合对比分析。首先,针对直接可视化大规模OD数据的空间分布容易视觉遮挡的问题,提出基于正交非负矩阵分解(ONMF)的流聚类方法。所提方法对源-目的地数据聚类后再可视化,可以减少不必要的遮挡。然后,针对多元时空数据类型多难以结合对比分析的问题,设计了公交站点多元时序数据视图。该可视化方法将公交站点的流量大小和空气质量、空气温度、相对湿度、降雨量这四类多元数据在同一时间序列上编码,提高了视图的空间利用率并且可以对比分析。再次,为了辅助用户探索分析,开发了基于OD流和多元数据的交互式可视分析系统,并设计了多种交互操作提升用户探索效率。最后,基于新加坡交通智能卡数据集,从聚类效果和运行时间对该聚类方法评估。结果显示,在用轮廓系数评估聚类效果上,所提方法比原始方法提升了0.028,比用K均值聚类方法提升了0.253;在运行时间上比聚类效果较好的ONMFS(ONMF through Subspace exploration)方法少了254 s。通过案例分析和系统功能对比验证了系统的有效性。

基于IC卡数据的公交乘客上下站点预测研究

当前一票制的公交IC卡收费系统无法获取乘客的上车站点和下车站点,为公交线路客流量分析造成了一定困难。本文通过充分研究IC卡数据以及GPS数据,构建了以IC卡数据为基础的乘客上下车站点匹配模型,挖掘数据中包含的公交运行特征以及乘客出行特征。模型同时考虑封闭式公交出行链以及非封闭式公交出行链,并采用二分算法以及多概率融合的方法在乘客乘车特征基础上推测乘客的上下车站点,可有效提升公交的高效化运行管理。以承德市7号线路为例进行验证,采用线性回归方程对上下车站点匹配结果进行分析,相关系数高达0.977,校验回归方程系数值为0.9785。结果表明该模型可实现对公交车乘客上下车站点的有效匹配,具有较好的可靠性。

考虑站点吸引度的公交乘客上下车点识别研究

为改善常规公交一票制刷卡收费方式导致的下车站点信息丢失问题,提高常规公交刷卡大数据的实用价值,提出一种基于吸引度的乘客上下车站点识别方法,一方面利用DBSCAN算法精准识别刷卡乘客的上车站点;另一方面在出行链理论的基础上,引入乘客出行热点概念,建立刷卡乘客自身热点、城市热点和线路热点三类出行热点,实现刷卡乘客下车站点的客观刻画,最后以青岛市某线路实际运行数据为例进行了验证分析,证明了模型的有效性。

基于K-Means聚类方法的北京市公共交通通勤乘客特征挖掘

北京市公共交通系统在满足居民出行需求的同时,产生海量的出行数据,为客流分析奠定数据基础,而地理信息技术、机器学习为数据处理与分析提供新的思路。基于2021年10月北京1周公共交通票务数据,通过多种清洗手段和补全算法对源数据进行处理,通过时间阈值和空间阈值提取出行链,从时间、空间、频次3个维度分析客流特性并构建聚类变量。采用K-Means算法将常乘客分为5类,分析各类别乘客特征规律,提取出稳态常乘客类别,为常乘客的分析提供新的思路,有助于界定公交的主要客流来源出行特征,为改善公交运营,提升公交服务水平提供支撑。

精确农业自动变量施肥机控制系统设计与实现

设计制造了一个以AT89C52单片机为中心的自动变量施肥控制系统。该系统接收GPS位置信号,以此判断施肥机所在的操作单元,通过监测施肥机的前进速度和读取存储在IC卡上的施肥量来控制施肥机上的排肥轴的转速,实现实时自动变量施肥。试验结果证明:该系统可将GPS、GIS、传感器信息和决策数据等信息综合处理,在施肥机前进速度为4.5～5.5km/h,施肥量在200kg/hm2以上时,能够使步进电机工作转速在33～91r/min范围内,施肥机排肥平均误差为4.22%。

CPU卡技术及应用系统设计研究

分析了 CPU卡的原理和安全体系 ,研究了 CPU卡与计算机接口的软硬件设计 ,指出了在 CPU卡应用系统的设计中应注意的问题 。

基于以太网的分布式智能门禁系统

对现有多种传统门禁系统进行了研究,发现其多采用RS485传输方式,具有控制范围小和布线繁琐等局限性。为构建大规模跨地域的门禁管理系统,采用将以太网技术与传统门禁系统相结合的方法及软硬件协同设计的思想,研制出了一种模块化可裁减、基于以太网的分布式智能控制门禁系统。实践证明,该系统控制范围大且利用现有发达的网络,不必重新布线,可有效实现远程门禁控制。对系统的整体结构和各部分的工作原理进行了详细的说明。

网络机房管理系统的应用研究

以C/S和B/S系统结构以及IC卡的基本技术原理为基础 ,详细分析了在网络环境中及Windows和Linux系统下网络机房IC卡计费系统的功能结构、系统设计、关键技术研究及其程序实现。

智能公共交通系统在中国城市的应用及发展趋势

智能交通系统是目前国内外公认的解决城市交通拥堵问题的重要途径之一,也是费效比最显著的途径.作为国内城市交通系统最重要组成部分之一的公共交通系统,近年来开始出现了大量智能公共交通系统方面的应用尝试.对我国目前城市投入应用的智能公共交通系统(APTS)的应用状况进行了分析,并根据我国当前国情,分析了我国智能公交系统未来可能的应用方向,提出了对智能公共交通系统改进的技术趋势分析.

磁卡和IC卡并用检票闸机通行能力分析

观测分析了通勤时段上海市地铁车站乘客通过三杆式闸机的过程,研究影响闸机通行能力的主要因素——携带包裹大小、刷卡方式、乘客群体,发现乘客使用磁卡和非接触式一卡通出闸时,存在显著性差异.采用统计分析方法,确定了上海市内轨道交通站常见的几类通勤乘客群;在携带不同尺寸包裹、刷卡方式不同情况下,过闸的时间间隔;提出了三杆式闸机实际运营过程中通行能力的计算方法和主要参数的标定值,为轨道站三杆式闸机的规划设计、车站客流的运营组织及应急预案的制定,提供必要的依据.

木材运输IC卡读写器的开发

通过对新试点的面积限额制度下的运输行为进行分析,发现该制度在运输监管上存在着一些不足,为此引入IC卡技术强化管理流程,打击各种码单造假行为,从而建立木材运输智能卡管理机制,实现电子化和数字化,加强数据流程的安全性,使木材运输监管更加快捷、严密.

高校校园卡系统建设实践与思考

介绍了校园卡系统在我校的建设与应用情况,提出了对校园卡系统在高等学院中的建设与应用中的相关问题的几点思考,阐述了校园卡系统与学校发展的关系及系统成功实施的保障.

多功能IC卡系统设计与系统安全性

西南交大校园卡′９６ 系统、清华大学校园 Ｉ Ｃ 卡系统是国内高校有代表性的校园 Ｉ Ｃ 卡系统。此类多功能 Ｉ Ｃ 卡系统的设计，特别是系统的安全设计，对企事业单位的（ 单用途） Ｉ Ｃ 卡支付系统和实现“一卡通”多功能应用系统的安全设计均有普遍参考价值。

基于GPS与IC卡数据的公交站点匹配方法

一票制(单次刷卡)公交线路IC卡数据中缺少乘客上车站点信息,为获得乘客上车站点信息,需要将IC卡交易数据与公交站点进行匹配。首先根据公交车辆GPS数据和公交IC卡数据分别推算站点间运行时间,建立匹配约束规则完成首次站点匹配,并求得公交车辆GPS系统与公交IC卡收费系统的时间平均偏差值,再将时间平均偏差嵌入数据匹配模型,利用禁忌搜索算法对其他未匹配的交易记录进行二次匹配。为作比较,数据试验还包括仅根据站点间运行时间对GPS和IC卡数据进行匹配,从而找到IC卡交易记录与公交站点对应关系。数据试验表明:在GPS数据较完整的条件下,该方法能够精确实现IC卡交易记录与上车站点的匹配,而对比试验方法的匹配精度为80%,低于本文所研究方法。

基于区块链技术的防伪系统的设计与实现

随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,假冒伪劣产品日益增多,给市场经济造成很大的破坏,并影响着国民诚信素质,为了解决这个问题,防伪技术得到了广泛关注.作为目前使用最广泛的防伪手段,二维码制作简单,极易伪造,并不能提供不可伪造性.为了促进市场经济的健康发展,亟待一种有效的防伪技术来阻止目前的破坏行为.区块链技术具有去中心化、开放、自治、匿名和不可篡改等特性,这用来做产品防伪具有天然优势.同时,IC卡芯片具有存储量大、安全性高、使用方便等特性.本文将区块链技术和IC卡芯片相结合,设计了一种安全的防伪系统,并给出了具体实现细节.实现结果表明:由于区块链技术和IC卡芯片的高安全性,该系统具有极高的不可伪造性质,且成本低廉、易于实施,具备相当不错的竞争力.在目前区块链实际落地的应用相对较少的情况下,此系统作为一个已经实现的比较完善的系统,对于目前的区块链落地以及防伪市场给出了一个技术参考.

射频识别非接触式IC卡读卡器的设计

非接触式IC卡技术成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来,解决了无源、免接触问题;该非接触式IC卡读卡器是以射频识别技术为基础,以Mifare卡作为读卡器识别对象,采用非接触式IC卡读卡器核心读写模块MFRC500和单片机来设计的;具体阐述了非接触式IC卡读卡器硬件电路和软件开发,给出了硬件原理图并对其作了详细的说明;实际使用表明,该读卡器性能稳定,功耗低,抗干扰能力强,免接触读写距离可达10cm。

面向开放管理的实验室门禁系统

论述了高校实验室门禁系统与面向开放的管理机制的关系,据此提出实验室门禁系统的系统需求与结构,介绍了系统涉及的关键技术。在主要技术路线和关键器件论证的基础上,提出了一个主要由电子门锁、Mifare 1 S50系列IC非接触式智能卡、MF RC522为射频读写芯片的读(写)卡模块、MCUMSP430为控制核心的门禁控制模块、通信网络、后台发卡单元和相应的DBMS子系统等组成的系统设计方案。该方案已经通过调试实现,经适当改造和适应,也有可能推广应用于高校大型仪器或其他服务项目的开放式管理。

IC卡系统安全性研究

该文首先讨论了IC卡及其系统面临的各种攻击方式,然后对各种攻击的成本进行了具体的分析,最后对如何防范这些攻击给出了一些具体的建议。