[發明專利]一種基于手機信令數據的高精度時空軌跡復原方法

在審

• 申請號: 202310091610.6
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116132923A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張登銀;康憶寧;丁飛;張海濤
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W4/02;H04W4/20;G06F18/2321
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

1.一種基于手機信令數據的高精度時空軌跡復原方法，其特征在于，采用DBSCAN密度聚類算法去除離散點數據，利用基于規則的方法去除乒乓數據，利用融合時空特征的網格聚類算法識別用戶停駐點，具體包括以下三個步驟：

步驟一、采用基于DBSCAN密度聚類算法的數據預處理方法對運營商采集到的原始信令數據進行預處理；

步驟二、利用融合時空特征的網格聚類算法識別用戶停駐點；

步驟三、在對信令用戶停駐點進行識別后，將識別到的停駐點數據進行剔除，然后在此基礎上進一步對用戶軌跡進行重新構建。

2.根據權利要求1所述的基于手機信令數據的高精度時空軌跡復原方法，其特征在于，所述步驟一具體操作流程如下：

首先、選取某信令用戶的完整出行記錄，將采集到的缺失數據標定為0，數據經可視化后，若出現經度或緯度為0的數據，判斷其上條時間戳記錄與下條時間戳記錄是否相等，若相等，直接刪除記錄為0的點，若不等，就使用上一記錄和下一記錄的平均值來代替該點；

其次，去除以上數據后，使用DBSCAN密度聚類算法對漂移數據進行處理，使用基于規則的方法對乒乓數據進行處理，采用設定時間窗口的方法來去除漂移數據，若在軌跡點A無法繼續向后聯結的情況下，如果在軌跡點A向下的時間窗口timeWindow內，存在可以繼續向后聯結的軌跡點B，那么在A和B之間的所有軌跡點為漂移數據，并將其去除，否則以軌跡點前一個軌跡點為基準，繼續以時間窗口timeWindow向下尋找；

最后，針對乒乓數據，所研究小區進行網格化處理，把所有信令軌跡點映射至網格內，根據乒乓數據在相鄰基站間快速跳變的特性，設定時間閾值，若網格內的軌跡數據在兩基站間跳變并且跳變時間間隔小于時間閾值，則判定為乒乓數據并將其去除。

3.根據權利要求2所述的基于手機信令數據的高精度時空軌跡復原方法，其特征在于，所述步驟一中，DBSCAN密度聚類算法處理離散點數據具體流程如下：

流程一、任意選擇一個軌跡點p；

流程二、找出從軌跡點p關于eps和minPts密度可達的所有軌跡點；

流程三、若軌跡點p是一個中心點，則一個聚類就形成了；若p是一個邊界點，則沒有從p密度可達的對象，DBSCAN則繼續訪問數據集中的其他軌跡點；

流程四、繼續這個過程，直到數據集中的所有軌跡點均被處理。

4.根據權利要求3所述的基于手機信令數據的高精度時空軌跡復原方法，其特征在于，所述步驟二中，利用融合時空特征的網格聚類算法識別用戶停駐點，首先，將所研究的交通小區作網格化處理，然后，將手機信令軌跡點按照時間序列映射至所研究的交通小區網格內，計算信令用戶在每個網格中的連續駐留時間，即判斷用戶離開該網格與達到該網格的時間差是否大于所設的時間閾值，若超過所設閾值，則判定該數據為駐留數據，反之判定為出行數據；對于駐留數據，引入POI興趣點的概念，經由百度抓取POI興趣點數據，得到的數據信息包括名稱，類型，經度，緯度信息，對用戶駐留目的進行進一步分析，以便后續對用戶出行行為的研究。

5.根據權利要求4所述的基于手機信令數據的高精度時空軌跡復原方法，其特征在于，所述步驟二中，用戶的每一個軌跡點使用三元組(x_i,y_i,t_i)表示，其中(x_i,y_i)是代表用戶的位置信息，其值分別為緯度和經度，t_i為時間戳，則，某信令用戶的完整出行軌跡或者時空序列是若干個三元組構成的數據序列Traj：

Traj＝(x₀,y₀,t₀),(x₁,y₁,t₁),...(x_i,y_i,t_i),…(x_n,y_n,t_n)??????(1)

其中，說明用戶軌跡點數據是按照時間戳的升序排序。