[发明专利]基于地理网格的人数测定方法和人群态势监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，具体涉及一种基于地理网格的人数测定方法及系统，和在此基础上进行人群态势监测的方法及系统。

背景技术

所谓“人群态势”是指在一定时间段内某个地理区域中人群的密度、分布、流动等情况。不同事件(如游行、暴力恐怖事件)人群态势有不同的特点，通过对人群态势的监测与分析可以得到该区域内发生的事件及事件类型，为后续应急措施提供依据和服务。

目前主要通过视频、音频等对人群态势进行监测，但是这种方法需要安装部署大量的摄像头等设备，实施成本非常高，难于对较大区域进行监测。手机等移动通信设备的普及为人群态势监测提供了新的思路和方法——通过从移动通信网络获得的信令数据分析出移动通信设备当前所在的大致位置，进而可分析特定区域内人群的数量、密度、流向等，为管理社会治安、维护社会稳定提供人群态势信息及相关服务。

从人群态势监测的基本单元角度，可以将现有的利用移动通信设备监测人群态势的方法分为如下两类：

1.以个体为基本单元

以专利CN102215468A为代表的一类监测方法，主张通过GPS、三角定位法或其他方法确定监测区域内每一个移动通信设备的位置，进而统计监测区域内人群数量等信息，实现人群态势监测。由于具有如下缺点，因此这一类监测方法的实际可操作性并不高：

1)成本高：例如专利CN102215468A的本质是一种变化的三角定位法，要求在每个基站附近安装信息采集设备。由于基站数量巨大，因此该方法的扩展性非常差、不适合对较大区域的监测。

2)对设备有特殊要求：例如GPS定位法要求移动通信设备安装GPS定位模块，且必须启动这些模块。

3)需要设备主动发起定位：例如传统的三角定位法需要安装相应软件由设备主动发起定位，这在监测系统中是不可行的。

2.以通信小区(CELL)为基本单元

以专利CN1901725B为代表的一类监测方法，主张首先获取与监测区域相关的每个基站或CELL中的人数(移动通信设备数)，统计这些基站或CELL的人群数量等信息作为整个监测区域的基础数据，进而监测该区域内的人群态势。

如图1所示，专利CN102982596A对监测区域边缘的CELL人数统计方法进行了改进——依据CELL在监测区域中的面积占CELL自身面积的比例，将CELL人数的相应比例部分统计到监测区域人数中。图1中，大的椭圆形表示监测区域，两个圆圈表示两个基站，C1～C6表示基站相关的CELL。这种方法在一定程度上可以提高(监测区域边缘的)统计精度。

总的来说，这类以通信小区为基本单元的监测方法的缺陷在于：能够较好的支持对区域的人群流入流出情况做整体监测，但是不利于区域内人群流动情况的监测。而后者往往是判断事件发生与否、事件类型、采取何种应对措施的依据。具体来说，这一类方法具有如下缺陷：

1)较难表达人群密度、人群分布

理论上CELL应该呈蜂窝状分布，CELL之间重叠范围很小，但实际上很难完全做到。尤其是多个运营商各自独立建设的基站，其CELL之间的关系会非常复杂。如图2所示，两个圆圈分别表示两个运营商的基站，C1～C6表示基站相关的CELL。“以小区为基本单元”的监测方法，很难建立简单的数学模型以表达两个基站重叠部分的人群密度、人群分布。

2)不利于人群流动情况监测

理论上，这一类监测方法对人群流动情况有两种监测方法：

a)通过密度变化情况计算人群流动情况。通过连续时间点的人群密度分布情况，可以计算出区域内人群流动情况。但是，如前所述这一类方法很难建立简单的人群密度模型，因此也就较难通过人群密度变化情况计算人群流动情况。

b)通过相邻CELL人数变化，计算人群在CELL之间的流动情况。如图3所示，假设某一时刻与上一时刻相比，C1、C3、C5、C6中的人数没有变化，而C2的人数减少100人，C4中的人数增加100人，那么可以得出结论：C2向C6中流动了100人。但是CELL不是固定不变的，在实际情况中，可能会调整基站的覆盖半径、调整通信小区的方向、角度等，尤其是CELL的方向调整的更加频繁。假设T1时刻的人群流动情况如图3所示，系统记录从C2向C4流动100人。接下来，在T2时刻CELL的方向发生了变化，此时再次解读T1时刻人群流动情况记录，会得出如图4所示的结果。这不仅很难计算人群流动情况，也不利于对历史数据进行对比分析。