[發明專利]一種利用手機定位數據計算用戶移動速度的方法

有效

• 申請號: 201310382353.8
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103440772A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 陳艷艷;賴見輝;張偉偉;蔡熠文
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G08G1/052
• 分類號: G08G1/052;H04W4/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本發明屬于交通運輸技術領域。可準確地獲取手機用戶在道路上的移動速度，用于道路交通運行速度監測。

背景技術

我國道路建設事業的快速發展，方便人們的出行同時，也對道路交通流運行速度的監測提出更高要求。目前運用較為廣泛的方法包括線圈檢測、視頻檢測、浮動車GPS檢測、手機定位檢測。各類檢測方法都存在一定的應用局限，如當道路交通流量較大時，線圈檢測效果較差；視頻檢測則受氣候環境影響大；浮動車GPS數據定位精度雖然較高，但因安裝GPS終端的出租車主要在城市活動，無法大范圍覆蓋路網。

目前利用手機定位數據進行車輛運行速度監測方法，通常采用手機通話過程中產生的“切換（Handover）”事件數據。當手機用戶在移動過程中發生通話事件時,向通信網絡上報當前連接基站的信息。該方法的難點在于尋找通話過程中在道路上發生移動的用戶，由于基站信號、建筑、環境等因素影響，容易對通話且移動中的用戶誤判，造成計算速度的精度較低。

發明內容

針對“切換”事件數據法計算速度時存在的問題，本發明提供一種稱為“LAC序列法”的速度計算方法。為手機定位信息進行道路車速分析提供了解決思路。方法如下：

當手機使用者駕駛或者乘坐車輛在道路上移動時，由一個位置區（Location?Area）移動到另一個位置區時，必須在新的位置區進行登記，通知網絡來更改它所存儲的用戶的位置信息，該過程不依賴于用戶發生其它事件，產生正常位置更新事件。通過對手機使用者連續多個位置區的追蹤，確定是否在道路上行駛，實現手機用戶出行者路徑與道路的匹配。將發生正常位置更新事件的基站以垂直投影的方法計算在對應道路上的坐標，最后根據先前兩點的坐標與事件發生的時間，計算手機用戶移動速度，將該速度用于表征道路交通運行速度。

具體方法和步驟如下：

步驟1：篩選出在道路周邊“一定距離”內的基站，“一定距離”視基站分布的密度而定，在基站密集區域可取500-1000m，基站稀疏區可取1000-2000m，利用過濾基站所在的位置編碼號，構建目標道路覆蓋的位置區編號集合正向分布序列L_1,n{x₁,x₂...x_n}和逆向分布序列L_n,1{x_n,x_n-1...x₁}，其中，正向分布序列由目標道路覆蓋的所有位置區編號組成，排列順序為由目標道路起點沿目標道路至目標道路終點，逆方向分布序列由目標道路覆蓋的所有位置區編號組成，排列順序為由目標道路終點沿目標道路至目標道路起點；

步驟2：提取覆蓋目標道路的所有基站的用戶信令記錄，其中第i個用戶的信令記錄為R_i=(UserID_i,lac_i,CellID_i,T_i)，其中UserID表示用戶編號,lac表示位置區編號，CellID表示基站編號，T表示時間；

步驟3：在提取出的所有用戶信令記錄中，對每一個用戶的信令記錄按時間進行排序，采用替換記錄取代位置區編號連續相同的所有信令記錄，替換記錄的建立方法為：首先找出位置區編號連續相同的所有信令記錄中的最大和最小時間；然后計算最大和最小時間對應的中間時間；最后選取位置區編號連續相同的所有信令記錄中距離中間時間最近的記錄作為替換記錄，若存在多條距離中間時間最近的記錄，則任選一條作為替換記錄；然后對排序后的信令記錄，分別以各條信令記錄作為起點，m為長度，沿時間增大的方向取記錄，生成序列，共得到n個序列，n個序列構成一個預匹配序列集合lac{Y}；

步驟4：在L_1,n{x₁,x₂...x_n}、L_n,1{x_n,x_n-1...x₁}中按lac位置前后關系不變的方式分別取組序列，形成路徑lac序列集計算lac{Y}中所有元素與路徑lac序列集中所有元素的相似性指數λ；其中預匹配序列集合lac{Y}中的第j個元素Y_j與路徑lac序列集中的第i個元素C_i的相似性指數計算方法如下：

當Y_j中任意相鄰兩條記錄之間的時間差均小于60分鐘時，