[发明专利]一种利用手机定位数据计算用户移动速度的方法

说明书

技术领域

本发明属于交通运输技术领域。可准确地获取手机用户在道路上的移动速度，用于道路交通运行速度监测。

背景技术

我国道路建设事业的快速发展，方便人们的出行同时，也对道路交通流运行速度的监测提出更高要求。目前运用较为广泛的方法包括线圈检测、视频检测、浮动车GPS检测、手机定位检测。各类检测方法都存在一定的应用局限，如当道路交通流量较大时，线圈检测效果较差；视频检测则受气候环境影响大；浮动车GPS数据定位精度虽然较高，但因安装GPS终端的出租车主要在城市活动，无法大范围覆盖路网。

目前利用手机定位数据进行车辆运行速度监测方法，通常采用手机通话过程中产生的“切换（Handover）”事件数据。当手机用户在移动过程中发生通话事件时,向通信网络上报当前连接基站的信息。该方法的难点在于寻找通话过程中在道路上发生移动的用户，由于基站信号、建筑、环境等因素影响，容易对通话且移动中的用户误判，造成计算速度的精度较低。

发明内容

针对“切换”事件数据法计算速度时存在的问题，本发明提供一种称为“LAC序列法”的速度计算方法。为手机定位信息进行道路车速分析提供了解决思路。方法如下：

当手机使用者驾驶或者乘坐车辆在道路上移动时，由一个位置区（Location Area）移动到另一个位置区时，必须在新的位置区进行登记，通知网络来更改它所存储的用户的位置信息，该过程不依赖于用户发生其它事件，产生正常位置更新事件。通过对手机使用者连续多个位置区的追踪，确定是否在道路上行驶，实现手机用户出行者路径与道路的匹配。将发生正常位置更新事件的基站以垂直投影的方法计算在对应道路上的坐标，最后根据先前两点的坐标与事件发生的时间，计算手机用户移动速度，将该速度用于表征道路交通运行速度。

具体方法和步骤如下：

步骤1：筛选出在道路周边“一定距离”内的基站，“一定距离”视基站分布的密度而定，在基站密集区域可取500-1000m，基站稀疏区可取1000-2000m，利用过滤基站所在的位置编码号，构建目标道路覆盖的位置区编号集合正向分布序列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，正向分布序列由目标道路覆盖的所有位置区编号组成，排列顺序为由目标道路起点沿目标道路至目标道路终点，逆方向分布序列由目标道路覆盖的所有位置区编号组成，排列顺序为由目标道路终点沿目标道路至目标道路起点；

步骤2：提取覆盖目标道路的所有基站的用户信令记录，其中第i个用户的信令记录为R_i=(UserID_i,lac_i,CellID_i,T_i)，其中UserID表示用户编号,lac表示位置区编号，CellID表示基站编号，T表示时间；

步骤3：在提取出的所有用户信令记录中，对每一个用户的信令记录按时间进行排序，采用替换记录取代位置区编号连续相同的所有信令记录，替换记录的建立方法为：首先找出位置区编号连续相同的所有信令记录中的最大和最小时间；然后计算最大和最小时间对应的中间时间；最后选取位置区编号连续相同的所有信令记录中距离中间时间最近的记录作为替换记录，若存在多条距离中间时间最近的记录，则任选一条作为替换记录；然后对排序后的信令记录，分别以各条信令记录作为起点，m为长度，沿时间增大的方向取记录，生成序列，共得到n个序列，n个序列构成一个预匹配序列集合lac{Y}；

步骤4：在L_1,n{x₁,x₂...x_n}、L_n,1{x_n,x_n-1...x₁}中按lac位置前后关系不变的方式分别取组序列，形成路径lac序列集计算lac{Y}中所有元素与路径lac序列集中所有元素的相似性指数λ；其中预匹配序列集合lac{Y}中的第j个元素Y_j与路径lac序列集中的第i个元素C_i的相似性指数计算方法如下：

当Y_j中任意相邻两条记录之间的时间差均小于60分钟时，