[发明专利]一种大数据环境下固定传感器空间位置挖掘方法

说明书

本发明的目的是基于同一EPID所对应的车辆GPS记录数据和移动运营商固定传感器信令数据，通过关联个体通信行为发生时对应的系列GPS空间位置，推算各个固定传感器实际服务范围之间的分界点，以此为基础，设计最陡坡收敛启发式空间运筹算法，可低成本、自动化、便捷地计算出固定传感器的空间位置及其具体的空间服务范围。

技术领域

本发明涉及一种大数据环境下固定传感器空间位置挖掘方法，属于大数据分析技术领域。

背景技术

近年来，随着信息技术的发展，数据信息量呈现爆炸式增长，其中，网络相对稳定、位置相对固定的固定传感器网络，如移动通信、WIFI或物联网等，所采集获取到的信号控制指令数据(即，信令数据)，能够较为完整地从时间上和空间上还原个体的出行活动情况，从而较为客观、精准地描述人们的出行活动分布与需求情况，已经成为时空大数据分析中最重要的数据源之一。

由于与个体设备相互通信的是位置相对固定的固定传感器(简称固定传感器，如基站设备、WIFI路由器设备等)，最终信令数据实际能够记录的只是时间序列的固定传感器编号，并不能直接获取移动个体真实的空间位置坐标，而是需要关联固定传感器的空间位置坐标来得到移动个体的时间序列空间位置。固定传感器的空间位置，一般采集至固定传感器运维厂商录入的设备的安装位置坐标。分析统计时，将信令数据与事先采集的固定传感器空间位置表映射关联，从而开展具体分析工作。因此，固定传感器空间位置的准确与否，直接决定了大数据分析成果的合理性、可信性与准确性。然而，从现有的分析效果来看，这种方式得到的固定传感器的空间位置存在较多的缺陷。一方面，固定传感器设备安装位置与实际信号覆盖范围的中心点偏离较远，导致与移动个体的实际空间位置相差较大。另一方面，由于硬件运维效率不高，空间位置表更新往往滞后较多,不能及时更新至计算分析环境内。

目前，公交车辆、出租车辆、“两客一危”车辆等车辆均装载有车载GPS设备，用以实时记录并监控车辆的运行轨迹与行驶状况。车载GPS设备可以每10秒甚至每秒上报一次车辆GPS记录数据，其直接与通讯卫星进行通信，其通信时间间隔极短，完整地记录了车辆在空间上的连续活动行为。数据上报需要依赖运营商的固定传感器网络，才能进行通信与数据传输，这样车载GPS均至少安装了某一家运营商的SIM卡，每张SIM均有该运营商的MSISDN号码，即，移动用户的唯一识别号码，Mobile Station ISDN Number，简称MSISDN。通过车载GPS设备定期采集获取车辆实际车辆GPS记录数据，并将MSISDN按运营商统一加密规则加密成为EPID(即匿名单向加密全球唯一移动终端标识码，EncryPtion international mobilesubscriber Identity，EPID)。因此，采取一定的算法，利用同一EPID的同一时期的车辆GPS记录数据和移动运营商固定传感器信令数据，以海量GPS轨迹推算固定传感器空间位置坐标，从而得到固定传感器的信号覆盖范围，在此基础上推算各个固定传感器的空间位置并获得其服务范围，具有重要的现实意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的是基于同一EPID(即匿名单向加密全球唯一移动终端标识码，EncryPtion international mobile subscriber Identity，EPID)所对应的车辆GPS记录数据和移动运营商固定传感器信令数据，通过关联个体通信行为发生时对应的系列GPS空间位置，推算各个固定传感器实际服务范围之间的分界点，以此为基础，设计一种最陡坡收敛的启发式空间运筹算法，从而计算获得各个固定传感器的高精度空间坐标及其具体服务范围。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种大数据环境下固定传感器空间位置挖掘方法，包括以下步骤：