[發(fā)明專利]手機通話數(shù)據(jù)中用戶通勤OD的挖掘方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110214576.4
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102281498A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 黃文灝;謝昆青;董正斌;宋國杰
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;G06F17/30
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 馮藝東

技術領域

本發(fā)明屬于計算機技術及移動通信技術領域，涉及利用移動通信數(shù)據(jù)挖掘用戶通勤OD的方法。

背景技術

通勤出行是城市居民最基本和最重要的出行，它是由居住地和工作地的空間分離而產(chǎn)生的出行，是工業(yè)化社會的必然現(xiàn)象。相對于其他出行，通勤出行在時間和空間上具有更大的恒定性，其時間安排影響城市居民的其它活動和出行。因此在某種意義上，通勤出行是其它活動的基礎。特別是隨著城市居民就業(yè)范圍的擴大，通勤出行呈現(xiàn)出數(shù)量規(guī)模化，形式復雜化，時間和空間集中化的特點。時空集中化形成的城市早、晚高峰的交通擁堵，已成為城市交通最突出的問題之一，并制約著社會和經(jīng)濟的進一步發(fā)展。通勤出行的研究能夠?qū)Τ鞘薪煌ㄒ?guī)劃、建設和管理提供理論支持，具有非常重要的意義。

傳統(tǒng)上，出行研究主要基于人工調(diào)查的數(shù)據(jù)，如居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)。人工調(diào)查數(shù)據(jù)具有獲取直接有效，數(shù)據(jù)屬性豐富等優(yōu)點，但是它的缺點也十分明顯：

1.抽樣率低，樣本量小。城市人口眾多，中等規(guī)模的城市人口一般都在五百萬左右。抽樣調(diào)查很難全面覆蓋城市地區(qū)，因此抽樣調(diào)查通常局限在局部地區(qū)和人口上。

2.調(diào)查過程繁瑣，代價高昂。交通調(diào)查需要耗費大量的人力物力財力，即使是部分城市人口，要調(diào)查幾萬人的交通出行數(shù)據(jù)往往需要耗費幾萬甚至幾十萬的資金。而且由于交通調(diào)查周期性的問題，大規(guī)模的交通調(diào)查需要周期性進行，所以此類調(diào)查數(shù)據(jù)需要重復獲取，花費的人力物力更加嚴重。

3.主觀性強，數(shù)據(jù)偏差較大等等。由于調(diào)查的結果是被調(diào)查者的主觀數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中存在由于調(diào)查者的失誤，被調(diào)查者不配合等造成的數(shù)據(jù)主觀誤差。另外，由于調(diào)查通常局限于城市部分地區(qū)，調(diào)查結果應用于其他地區(qū)時由于發(fā)生地區(qū)差異性等原因，無法直接應用，或者誤差較大。

此外，還有利用新型的GPS數(shù)據(jù)獲取用戶通勤OD(居住地與工作地)的方法。此類方案利用GPS裝置的強大定位功能，通過GPS裝置記錄自己的位置點，周期性(1分鐘-1小時范圍)記錄位置點信息。根據(jù)位置點信息獲取用戶在白天和夜晚停留時間較長的位置點，并從中得到用戶居住地與工作地信息。這種方案的優(yōu)點是用戶的位置信息較為精確。但它的缺點也是十分明顯的，由于GPS裝置在市場上的普及率還不是很高，因此用戶范圍具有局限性。而且由于使用GPS的用戶具有自身的特點，該方法只能局限于部分人群，覆蓋范圍小。另外，GPS裝置的價格也是比較高的。

手機通信已成為人們?nèi)粘贤ń涣鞯淖钪匾绞剑貏e是在大城市中，手機的普及率已經(jīng)非常之高，幾乎人手一部。手機通話數(shù)據(jù)是由運營商記錄的居民用手機進行通話時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，它包含了居民活動非常豐富的時空屬性，如通話的位置和時間等。隨著信息技術的發(fā)展，特別是個人移動設備的普及和定位技術的成熟，通過機器自動獲取居民出行數(shù)據(jù)成為一種可能。相比于傳統(tǒng)的人工調(diào)查，通過機器獲取出行數(shù)據(jù)具有明顯的優(yōu)勢，特別是在樣本量、客觀性、成本、更新周期等方面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是從移動手機運營商由于計費需要而記錄的計費數(shù)據(jù)挖掘出城市大規(guī)模人群的通勤OD(居住地與工作地)信息。一方面，由于手機的普及，該發(fā)明發(fā)現(xiàn)的城市大規(guī)模人群的通勤OD信息是覆蓋城市絕大部分人群的，覆蓋率廣；另一方面，由于手機通話數(shù)據(jù)是移動手機運營商由于計費需要而記錄的數(shù)據(jù)，在此數(shù)據(jù)集上開展的數(shù)據(jù)挖掘工作基本沒有額外代價，屬于手機通話數(shù)據(jù)的副產(chǎn)品。

本發(fā)明的原理是通過移動運營商獲取由于計費需要而記錄的手機通話數(shù)據(jù)。由于手機的普及，手機通話數(shù)據(jù)是海量而且覆蓋城市大部分人群的。用戶的手機通話數(shù)據(jù)記錄了用戶通話的基站號和時間這兩個對于發(fā)現(xiàn)用戶的通勤OD至關重要的屬性。用戶通話的基站號可以通過每個基站的具體位置對應到位置點中。由于城市中，手機基站范圍有限，最后發(fā)現(xiàn)的用戶通勤OD也是比較精確的。手機通話數(shù)據(jù)記錄了用戶的位置和時間信息。另一方面，用戶的通話行為也是存在時空規(guī)律的。從長期來看，用戶在停留時間長的地方接打電話多于停留時間短的地方。因此，可以通過手機用戶的通話數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)用戶在日常行為中停留時間較長并具有明顯時空規(guī)律的位置點，并根據(jù)時間區(qū)分用戶的通勤OD。當然，在其中也會遇到相鄰基站的干擾，用戶通話行為隨機等問題的影響，需要用空間優(yōu)化和時間優(yōu)化方法加以解決。

本發(fā)明的具體技術方案是：

本發(fā)明對手機通話數(shù)據(jù)的處理主要分為四步：數(shù)據(jù)預處理，通話位置次數(shù)統(tǒng)計，空間合并優(yōu)化，時間合并優(yōu)化。

1.將手機通話數(shù)據(jù)處理為包含手機號，通話基站位置和開始通話時間的數(shù)據(jù)格式；