[发明专利]基于信令数据的城市道路交通拥堵排名方法及系统

说明书

本发明公开了基于信令数据的城市道路交通拥堵排名方法及系统，属于城市交通状态监测领域，包括：根据信令数据提取各用户在基站网络中的运动轨迹；获得路网中与各段运动轨迹最相似的目标路线；获得各目标路线被基站切换点划分所得的多个路段，并根据路段长度和基站切换时间计算各路段上所有用户的运动速度；根据目标时段内各路段的机动车车速阈值筛选出机动车车速并计算平均机动车车速；获得各路段的自由流车速，以计算目标时段内各路段的交通拥堵指数；根据路段长度将属于同一道路的所有路段的交通拥堵指数进行加权平均，以得到道路交通拥堵指数；根据道路交通拥堵指数进行道路交通拥堵排名。本发明能够实现大范围且低成本的城市交通状态检测。

技术领域

本发明属于城市交通状态监测领域，更具体地，涉及基于信令数据的城市道路交通拥堵排名方法及系统。

背景技术

道路交通拥堵排名是缓解交通拥堵的行之有效的方法。道路交通拥堵排名依赖于对道路交通运行情况的监测，城市交通状态监测可分为两种类型，第一种是使用传统的路边固定传感器来监控交通状况，另一种类型是大数据驱动的交通监控。其中，路边的固定传感器设备包括路感线圈，蓝牙，RFID，测速摄像头等，可以直接获得有关路段交通参数的准确信息；但是，这些传感器的覆盖范围的增加会带来设备成本的大幅增加，包括设备制造成本，设备安装成本和设备维护成本，所以基于路边传感器的交通监控通常仅限于城市道路的关键路段。大数据驱动的交通监控中，数据源可以是自浮动车轨迹数据，公共交通智能卡刷卡数据，移动电话GPS定位数据等；这些数据在城市人群的日常活动中自然产生和积累，因此不需要安装额外的设备，也不需要额外进行专门的数据采集；这些数据虽然隐含了大量与交通相关的信息，却无法直接反映道路交通状况。

在日常活动中产生的所有数据中，移动电话与其通信基础设施之间的信令数据由于其高覆盖率而在全市范围的交通监控与道路拥堵排名中很有好的应用前景。根据中国工业和信息化部的统计数据，截至2018年11月底，中国手机用户数量达到15.6亿，其他技术目前都无法提供与之同等的覆盖率。

信令数据的定位信息是是一种起源于蜂窝小区定位技术的简单手机定位方法，基于手机用户所在的基站小区ID来确定位置信息。相对其他的精确定位技术(如GPS)，该定位方法在样本量、覆盖范围以及实施成本和周期上更具有优势。基站小区覆盖范围半径在市区大约为100～500m，郊区大约为400～1000m，因此根据信令数据中的注册小区位置进行定位精度较为粗糙，无法用于交通监控。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于信令数据的城市道路交通拥堵排名方法及系统，其目的在于，实现大范围且低成本的城市交通状态监测。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于信令数据的城市道路交通拥堵排名方法，包括：

(1)根据目标时段内采集到的信令数据提取各用户在基站网络中的一段或多段运动轨迹；

(2)获得路网中与各段运动轨迹最相似的路线，分别作为各段运动轨迹对应的目标路线；

(3)获得各目标路线被基站切换点划分所得的多个路段，并根据路段长度和基站切换时间计算各路段上所有用户的运动速度；

(4)根据目标时段内各路段的机动车车速阈值从对应路段上所有用户的运动速度中筛选出机动车车速，以计算目标时段内各路段上的平均机动车车速；

(5)获得各路段的自由流车速，以根据自由流车速和平均机动车车速计算目标时段内各路段的路段交通拥堵指数；

(6)根据路段长度将属于同一道路的所有路段的交通拥堵指数进行加权平均，以得到目标时间段内各道路的道路交通拥堵指数；

(7)根据道路交通拥堵指数对目标范围内的道路进行交通拥堵排名。