[发明专利]一种基于手机信令数据实时获取高速公路运行状态的方法

权利要求书

1.一种基于手机信令数据实时获取高速公路运行状态的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1：根据高速公路实际路线，划定矩形监测区域；采用长宽均为L的正方形栅格对监测区域进行栅格化处理；以监测区域左下角为起点，以地理水平线为横轴，垂线为纵轴划分栅格；栅格表示为B[x,y]，其中x为此栅格所在行数，y为此栅格所在列数；设高速公路某一行驶方向为正向，设含有高速公路路段的栅格为道路栅格，由此得到高速公路正向道路栅格序列L_HB＝{B[h₁,w₁],B[h₂,w₂],B[h₃,w₃],…,B[h_i,w_i],…,B[h_n,w_n]}，其中B[h_i,w_i]为一个道路栅格，h_i为此栅格所在行数，w_i为此栅格所在列数；

步骤2：获取监测区域内的基站数据，并根据步骤1确定的栅格地图，建立基站信息表；基站信息表包含基站位置区编号LAC、基站小区编号CellID、基站地理位置信息(即是基站经纬度坐标，简称为LOC)、所属栅格(简称为CB)、是否覆盖高速公路(简称为IOW)、对应的道路栅格(简称为CWB)；

步骤3：设T时刻用户信息集合为S_U，其中用户信息包含用户唯一标识UID以及此用户在T时刻之前的轨迹序列；获取在T到T+t监测时间段内监测区域产生的所有信令数据，其中信令数据包含用户唯一标识UID、信令数据所属基站位置区编号LAC、基站小区编号CellID和时间戳TimeStamp字段；然后将信令数据按用户分类并对每个用户的数据按时间戳TimeStamp进行排序，过滤乒乓切换，并将用户在连续时间段内位于同一位置的数据进行合并，从而构建用户在监测时间段内的轨迹序列；随后根据UID更新用户信息集合S_U，若S_U中存在此用户，则更新此用户的轨迹序列；若S_U中不存在此用户，则向S_U中添加此用户信息，由此得到在监测时间段内轨迹数据更新的用户信息集合S_U1；

步骤4：设在高速路上行驶的用户为高速公路用户，获取T时刻高速公路用户集合S_HU(其中S_HU包含于S_U)；对S_U1中各用户的轨迹序列进行有效出行段分割，并分析其最后一段有效出行段的轨迹序列，判断其是否在高速路上行驶，并据此更新维护高速公路用户集合S_HU和生成计算高速公路各道路栅格实时速度所需的正向轨迹序列集合S_PE和负向轨迹序列集合S_NE；

步骤5：提取S_PE和S_NE中各轨迹序列，分析计算得到各道路栅格的正负向实时速度；其中道路栅格实时速度即为道路栅格包含的高速公路路段实时速度，其中正负方向道路栅格实时速度计算方法一致。