[发明专利]一种基于手机信令数据的断面客流计算方法

说明书

本发明公开了一种基于手机信令数据的断面客流计算方法，包括如下步骤：(1)从手机信令数据中提取原始基站轨迹序列，每一个轨迹点包含基站地理位置坐标和时间戳，利用混合降噪算法以处理轨迹的空间不确定性问题；(2)从基站层面基于最短路的思想在稀疏的轨迹数据中进行插值，对降噪后的轨迹补全以获得连续的基站轨迹；(3)基于对断面客流的定义，统计穿过断面的轨迹数量，用折减系数对估算值进行修正，得到断面客流量。本发明通过对原始轨迹数据进行降噪和补全处理，计算一定时间内通过任意形状、任意长度的断面的客流数，除了考虑起终点信息以外，利用更精确的轨迹信息来计算断面客流。

技术领域

本发明涉及交通大数据应用领域，尤其是一种基于手机信令数据的断面客流计算方法。

背景技术

断面客流是指在特定时间间隔内穿过指定断面(例如河流，山脉，铁路线等)的出行者的数量。断面客流了解道路客流量在时间、空间上的变化和分布规律，通过计算得到全日及分时段交通客流量、方向不均衡系数、高峰小时系数、区域交换量，进而研究全市宏观交通客流量变化趋势，为交通规划、道路建设和管理、工程经济分析提供必要的依据。

传统的断面客流由人工调查的方式获得，调查人员手动记录相关道路上的车辆数量作为断面客流。然而，这种方法费用昂贵且缺乏时效性，并且仅能获得通过固定断面的流量。以往研究有利用智能刷卡数据和GPS数据等以实时和大规模地获得断面客流信息，但由于此类运行数据通常由不同的运营者手机，因此利用运行数据仅能获得单一交通方式的出行者通过断面的信息。手机信令数据具有全样本性，基于手机信令数据计算断面客流可以克服上述缺点，有覆盖面广、手机成本低、更新频率快等优点。

在已有利用手机信令数据计算断面客流的研究中，穿过断面的出行者被定义为出行的起点和终点位于断面的不同侧的出行者，但此种方法在截面长度短、位置不固定式难以使用。同时，出行起终点的判别依赖于提前设定的时间阈值和速度阈值，不准确的阈值选择会造成断面客流的计算失真。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于手机信令数据的断面客流计算方法，通过对原始轨迹数据进行降噪和补全处理，计算一定时间内通过任意形状、任意长度的断面的客流数，除了考虑起终点信息以外，利用更精确的轨迹信息来计算断面客流。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于手机信令数据的断面客流计算方法，包括如下步骤：

(1)从手机信令数据中提取原始基站轨迹序列，每一个轨迹点包含基站地理位置坐标和时间戳，利用混合降噪算法以处理轨迹的空间不确定性问题；

(2)从基站层面基于最短路的思想在稀疏的轨迹数据中进行插值，对降噪后的轨迹补全以获得连续的基站轨迹；

(3)基于对断面客流的定义，统计穿过断面的轨迹数量，用折减系数对估算值进行修正，得到断面客流量。

优选的，步骤(1)中，从手机信令数据中提取原始基站轨迹序列，每一个轨迹点包含基站地理位置坐标和时间戳，利用混合降噪算法以处理轨迹的空间不确定性问题具体为：

由三个过程组成的混合过滤算法来解决手机信令数据定位中的两种空间不确定性问题：定位误差和振荡；混合过滤算法以应用于过程1利用时间阈值以过滤不可靠轨迹点开始，过程2删除定位错误产生的无意义轨迹点，过程3通过去除复杂的振荡模式来平滑基站轨迹；

过程1：时间阈值处理；