[发明专利]一种基于手机信令数据的铁路交通枢纽人口类型识别方法

说明书

本发明提供了一种基于手机信令数据的铁路交通枢纽人口类型识别方法，针对特定城市枢纽如高铁站、火车站等，基于枢纽站的地理信息与运营商基站服务范围的关系，获得目标枢纽基站，利用手机信令数据的时空信息得到占用枢纽基站的用户出行轨迹，根据各类人口在时空中表现出的不同特性，通过出行轨迹链中各停留点与枢纽基站的逻辑关系，进而识别判断不同人口的类型，为枢纽交通的进一步分析与规划提供定性与定量的基础，同时利用手机大数据的样本量大、覆盖面广以及获得方式成熟稳定且成本较低等特性，增加结果准确性的同时降低过程的成本，提高研究效率。

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，特别涉及一种基于手机信令数据的铁路交通枢纽人口类型识别方法。

背景技术

随着经济的增长和城市间人口流动的增加，城市客运枢纽相关的交通压力与日俱增，尤其是节假日期间，枢纽交通的压力更是达到顶峰，因此通过对城市枢纽的客流量以及人口分布的分析对枢纽交通有效地进行控制、管理及规划十分重要。传统的获取铁路枢纽站出发人口及到达人口只能从铁路运输部门获取，但也仅限于获取出发总人口及到达总人口，而无法追踪这些人在市域内的活动信息。虽然通过调查可获取小样本数据，所获得的数据和现象均存在时空上的偶然性。随着大数据技术的演进，对枢纽人口类型进行大样本长期分析成为可能。

铁路出发人口和到达人口因出行目的的不同，选择的出行方式以及对道路资源的占用都有所区别，而不同城市在不同的时间段出发人口与到达人口的比例也会有所差异，因而对枢纽人口类型的识别与判断可以有效地为枢纽站不同时间段客流量的判断与预测、枢纽站到发人口的出行特征分析、以及城市交通枢纽的科学管理与规划提供数据论证。目前与城市交通枢纽相关的现有技术主要侧重于对客流量的预测与建模、以及交通方式的预测。胡基火等人于2013年公开了一种综合客运枢纽多交通方式预测方法及系统(CN201310446931.X)，董明峰等人于2018年公开了一种基于多源数据融合的枢纽客流时空分布预测建模方法(201811258765.X)，对于枢纽人口类型的判断方法的研究目前还有所空缺。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术中缺少对枢纽站人口类型判别方法研究的缺陷，本发明提出一种基于手机信令数据的铁路交通枢纽人口类型识别方法，针对特定城市枢纽如高铁站、火车站等，基于枢纽站的地理信息与运营商基站服务范围的关系，获得目标枢纽基站，利用手机信令数据的时空信息得到占用枢纽基站的用户出行轨迹，根据各类人口在时空中表现出的不同特性，通过出行轨迹链中各停留点与枢纽基站的逻辑关系，进而识别判断不同人口的类型，为枢纽交通的进一步分析与规划提供定性与定量的基础，同时利用手机大数据的样本量大、覆盖面广以及获得方式成熟稳定且成本较低等特性，增加结果准确性的同时降低过程的成本，提高研究效率。

技术方案：本发明一种基于手机信令数据的铁路交通枢纽人口类型识别方法，包括以下步骤：

步骤1：获取目标城市的基站信息，以每个基站为中心点，对目标城市的所有基站构建泰森多边形以分割每个基站的服务范围；获取目标枢纽站的地理位置信息，对照构建的城市基站服务范围，提取覆盖目标枢纽站服务范围的所有基站坐标，并定义提取出的基站为枢纽基站；

步骤2：获取目标城市内所有手机用户在研究时间段内的手机信令数据，对信令数据进行预处理得到得到每个用户每天的有效轨迹数据；

步骤3：筛选目标数据，针对步骤2中得到的每个用户每天的有效移动轨迹进行识别，过滤掉当天轨迹中不曾出现步骤1中提取出的目标枢纽基站的手机用户，得到枢纽站流通人口的轨迹数据；

步骤4：针对步骤3中得到的数据中每一个用户在连续时间段内位于枢纽站的轨迹点进行聚类，将用户在连续时间段内位于不同枢纽基站的所有轨迹点合并后构建一个新的虚拟枢纽基站A，定义虚拟基站A的地理位置为步骤1中提取的所有枢纽基站的中心点，将合并后在虚拟基站A上的轨迹数据的开始时间定义为当前合并的连续枢纽基站轨迹数据的第一条轨迹点的开始时间，结束时间定义为最后一条枢纽基站轨迹点的结束时间；