[發明專利]一種基于移動通信數據的交通流估算方法

有效

• 申請號: 201510218334.0
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104835320B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 楊燦;朱四民;呂建明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種基于移動通信數據的交通流估算方法，其特征是：該方法包含以下步驟：

步驟S1、獲取移動通信數據源；

步驟S2、移動通信數據樣本的過濾；

步驟S3、移動通信數據樣本異常值去除；

步驟S4、移動通信數據樣本流量估算；

步驟S5、交通流數據顯示；

步驟S1具體為：移動通信數據源包括計算設備和道路上行駛的用戶的其他移動設備與蜂窩基站互相通信產生的；數據樣本包括時間戳、蜂窩地址和狀態標識符信息；

步驟S2具體為：根據移動通信數據樣本中的蜂窩地址，將數據樣本與感興趣的地理區域中道路路段關聯；利用每個數據樣本的蜂窩地址來確定該數據樣本是否為用戶感興趣的道路段，從而過濾不是用戶感興趣的道路段的移動通信數據樣本，以便不對不是用戶感興趣的道路段的移動通信數據樣本進行建模；

步驟S3具體為：在所確定的移動通信數據樣本組中，通過統計其他組中每個蜂窩中的用戶數，計算平均值和標準差來確定本組數據的偏差，偏差比預定閾值大的移動通信數據樣本將被識別為異常記錄，因此，丟棄此移動通信數據記錄；

步驟S4具體為：位于某個蜂窩中的用戶量與交通流量以及路段的行程時間有著關系，且其內在的關系復雜；將過濾和去除異常值的移動通信數據，通過設置權重值的方式進行估算；

步驟S5具體為：根據用戶輸入的感興趣的路段，查詢與此路段匹配的蜂窩基站，將此路段的交通狀況信息傳遞給用戶；

步驟S3的具體的實施方法是：對過濾后的移動通信數據樣本，去除數據樣本中的異常記錄；

步驟S301、接收來步驟S2中已經過濾的數據樣本，并設定異常值的閾值，記為：c；

步驟S302、所述數據樣本是在一段時間內并與給定的道路段相關聯的，對于每個組，按蜂窩地址統計用戶數；

步驟S303、對于每個組執行偏差值分析；對于組i，有n個蜂窩，則每個蜂窩中的用戶數記為U_ij,j∈[1,n]；相鄰兩個蜂窩記為k、k+1,k∈[1,n)，則相鄰蜂窩中的用戶數的差值的絕對值為diff_u，則：

diff_u_m＝|U_ik-U_i(k+1)|,k∈[1,n),m∈[1,n-1]；

步驟S304，判斷是否大于等于c，如果是則進入步驟S305，否則，進入步驟S306；

其中，對于n個蜂窩，相鄰蜂窩中的用戶數差值的絕對值diff_u的平均值，記為則：

diff_u‾=Σi=1n-1diff_uin-1;]]>

其中，為有n個蜂窩的組i中的相鄰蜂窩中的用戶數差值的絕對值diff_u的標準差，即為：

∂=1n-1Σm=1n-1(diff_um-diff_u‾)2;]]>

步驟305、將蜂窩k的數據樣本去除；

步驟S306、保存去除異常值后的數據樣本以及每組的

步驟S307、判斷數據樣本數是否足夠，是則去除異常值歷程結束，否則返回S301；

步驟S4的具體實施方法是：對去除異常的數據樣本，進行交通流量變化的估算；

步驟S401、從前述步驟3中獲取已經處理好的移動通信數據樣本；

步驟S402、判斷上述的數據量是否大于預設用于估算交通流的數據量閾值；若是則進入S403，否則進入S401；

步驟S403、根據步驟S401中的移動通信數據樣本中的蜂窩位置信息以及時間戳與用戶感興趣道路段相映射，并統計符合條件的蜂窩數量；

步驟S404、根據上述步驟3計算每個相鄰蜂窩用戶數據差值的絕對值diff_u_ij，diff_u_ij在不同的道路段和時間段是不同的，從而反映某個區域中人群隨著時間的變化；其計算公式如下：

diff_u_ij＝|U_i-U_j|,i,j∈[1,n],i≠j，

其中U_i表示蜂窩i中的用戶數；U_j表示蜂窩j中的用戶數，j＝i+1；

步驟S405、設置相鄰蜂窩位置的權值{w_ij}，其中{w_ij}，表示蜂窩i與蜂窩j相鄰的權值；根據相鄰蜂窩距離和時間段來設置{w_ij}，距離越短權值越大，在不同的時間段的{w_ij}不同；

步驟S406、估算用戶感興趣的時間段以及道路段的流量變化情況的估算方法是：

Σi=1n-1wijdiff_uij/(n-1)(t2-t1),i,j∈[1,n],i≠j;]]>

在步驟S4中，將過濾后的移動通信數據以及用戶流量變化作為交通流估算模型的輸入，通過計算與分析，估算當前的交通流信息。