[发明专利]一种基于手机信令大数据的高速公路车辆速度计算方法

说明书

本发明涉及本发明提供了一种基于手机信令大数据的高速公路车辆速度计算方法，属于智能交通领域。该方法具体为：根据高速公路线路进行栅格划分构建地理栅格系统，获取高速公路的基站信息表，并构建基站与道路栅格匹配的信息表；实时获取移动网络手机信令数据流，经行数据预处理后进行有效出行段划分；进行高速公路用户识别；最后提取高速公路用户轨迹序列信息集中每个用户每两两轨迹点的距离和时间，并通过一种距离加权的速度计算方法计算车辆速度。本发明大大促进了交通管理部门的路网监控系统的发展，实时获取路网的交通状态，有利于合理规划线路，同时对提高居民出行服务有着重要的意义。

技术领域

本发明属于智能交通领域，涉及一种基于手机信令大数据的高速公路车辆速度计算方法。

背景技术

近年来，经济的增长和技术进步的崛起导致了智能交通系统(ITS)对交通服务的需求越来越高，如何构建ITS的实时交通信息系统越来越重要。目前高速路的交通流数据主要通过感应线圈、地磁、视频、雷达探测器以及红外等检测器，这些方式需要在道路上安装检测器设备，需要耗费大量的人力物力。或者通过GPS进行车辆信息采集，但这种方式需要在运行车辆上装载GPS相关设备，初期投资成本高，并且收集数据不完整，具有一定的局限性。因此目前迫切需要一种成本低、覆盖广、全天候实时监控的方法进行对高速路网的监控。

目前，随着移动网络的全面覆盖，手机的全面普及，使用手机信令数据进行获取路网交通流参数以及进行高速公路运行状态监控的方法已经成为了目前智能交通系统(ITS)的新方式，可以很好的满足目前系统的各种需求。

目前多数专利基于手机信令数据进行高速公路车辆速度计算的技术研究中，其大概步骤包括：(1)数据的收集及处理，实时获取T到T+t时间段的高速公路监测区域的所有用户手机信令轨迹数据，对信令数据进行数据预处理后，得到监测时间段的用户手机信令数据轨迹集合；(2)地图匹配，根据高速公路实际路线和周边的基站位置信息建立地理栅格系统，然后根据欧式距离公式进行基站与高速路道路栅格的匹配；(3)高速公路用户识别，根据用户信令轨迹序列与道路基站序列的相似度来判断用户是否为高速公路用户，得到高速公路用户信令数据轨迹集合H_D；(4)交通参数估计等，其中在平均速度计算中，单纯是根据路程与时间的比值的方式来计算速度值，这种方案计算单一，计算精度不够高，并且由于目前基站的定位精度不高、复杂的交通状况等因素的影响，单纯的通过路程与时间的比值的方式来计算速度值不足以精准的判断道路交通状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于手机信令大数据的高速公路车辆速度计算方法，来提高车辆速度估算的精度，通过距离道路栅格的路程越短计算速度精度越高的特点，设定一个与距离相关的最佳权值函数，融合到传统的速度计算公式中，大大的提高计算精度。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于手机信令大数据的高速公路车辆速度计算方法，该方法步骤为：

S1：根据基于手机信令数据进行高速公路车辆速度计算的步骤，进行手机信令数据的收集及处理；然后进行地图匹配，建立地理栅格系统；然后进行高速公路用户识别，得到用于计算高速路道路栅格平均速度的高速公路用户信令数据轨迹集合H_D；

S2：获取T到T+t时段的高速公路用户信令数据轨迹集合H_D后，顺序遍历高速公路用户信令数据轨迹集合H_D，提取每个用户的轨迹序列；

S3：对每个用户序列进行两两遍历每个用户的轨迹序列中的轨迹点，轨迹点即为基站点，基站的信令数据中包括了时间戳和地理位置信息，以用户轨迹序列中每两两轨迹点作为一个计算用户速度的计算单元；

S4：根据地理栅格系统划分的道路栅格，为每个道路栅格设置对应的速度容器，用于保存每个计算单元得到的加权速度值；