[发明专利]基于手机信令数据的对外客运枢纽集疏空间分布分析方法

权利要求书

1.一种基于手机信令数据的对外客运枢纽集疏空间分布分析方法，其特征在于具体的步骤为：

S1、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来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；

S2、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每个用户每天的有效轨迹数据；

S3、筛选目标数据，针对S2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S1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；

S4、针对S3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S1中提取的所有枢纽基站的重心点，将合并后在虚拟基站A上的轨迹数据的开始时间start_time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start_time，结束时间定义end_time为最后一条枢纽基站轨迹点的结束时间end_time；

S5、针对经过S4处理后每一个用户每天的轨迹数据，计算该用户在每个地理位置的逗留时间stay_time，定义逗留时间stay_time为当前轨迹数据的开始时间start_time与下一条轨迹数据的开始时间start_time的时间之差，若当前轨迹点为该用户当天最后一条数据，则定义该用户在当前基站的逗留时间stay_time为该条信令数据的开始时间start_time与结束时间end_time之间的时间差；若逗留时间stay_time大于停留点时间阈值T，则判定此地理位置为该用户的一个停留点，反之则判定此地理位置为该用户的一个位移点；

S6、计算每个用户每天在目标城市内的总逗留时间total_stay_time，定义总逗留时间total_stay_time等于对该用户当天在所有地理位置上的逗留时间stay_time的求和；

S7、针对每个用户在S5中得到的当天轨迹及逗留时间stay_time、以及S6中得到的当天在目标城市内的总逗留时间total_stay_time，识别其人口类型；

S8、自S7中获得出发人口和到达人口，根据S2提取出发人口和到达人口的当日出行轨迹，根据空间速度、空间距离、逗留时间三参数判断出行轨迹的停驻点，并根据OD的概念对停驻点进行分析，得到出行OD轨迹；S8具体包括以下步骤：

S81、根据步骤S7判断出的出发人口和到达人口，从步骤S2的结果中提取这些用户的日出行轨迹数据P_i，根据相邻位置点的主要字段得到重要字段集合

p_j＝{start_time_j,end_time_j,ID_j,t_j,d_j,v_j }，j＝1,2,...,n，

其中：start_time_j为事件触发开始时刻；

end_time_j为在该基站上的最后时刻；

ID_i基站点ID；

t_j为在该基站点逗留的时间，单位为min，计算公式为：

t_j＝start_time_j+1-start_time_j，

d_j为从基站点j转移到基站点j+1的空间距离，单位为m，计算公式为：

d_j＝6371.004*ACOS(SIN(lat_j*PI()/180)*SIN(lat_j+1*PI()/180)+COS(lat_j*PI()/180)*COS(lat_j+1*PI()/180)*COS((lng_j-lng_j+1)*PI()/180))*1000

其中，ACOS是反余弦的符号，PI()是返回经纬度的圆周率值，lat_i为基站点i的纬度，lng_i为基站i的纬度；

v_j为从基站点j转移到基站点j+1的空间速度，单位为km/h，计算公式为：

S82、识别每一条信令数据的运动状态

对每一位置点的t_j、v_j进行判断，若t_j≥40，单位min，则当前位置点为确定停留点；若10≤t_j＜40，单位min，v_j＜8，单位km/h，为可能停留点，否则为位移点；

S83、修正确定停留点；

S9、根据OD轨迹，依据出发人口和到达人口的出发时间到达时间，生成枢纽站人口出行OD，S9生成枢纽站人口出行OD具体包括：

S91、针对铁路出发人口，寻找当天OD轨迹中end_time比枢纽站start_time早且时间间隔最短的停留点作为起始点O，枢纽站为终点D；若无法在当天轨迹中找到O点，则取该用户前一天的最后一个停留点作为起始点O；

S92、针对铁路到达人口，寻找当天OD轨迹中start_time比枢纽站end_time晚且时间间隔最短的停留点作为终点D，枢纽站为起始点O；若无法在当天轨迹中找到D点，则取该用户后一天的第一个停留点作为终点D；

S93、若S91中寻找到的起始点O以及S92中寻找到的终点D同时满足下列情况：

a、与枢纽站形成的OD出行距离＝800m；

b、与枢纽站形成的OD出行时耗＝6min；

c、起始点O及终点D都为枢纽站；

则向前或向后再寻找下一个停留点为O点/D点，即：针对出发人口，更新起始点O为前一个停留点；针对到达人口，更新终点D为下一个停留点；

S94、以O点的基站为出发基站、start_time为出发时间，以D点的基站为到达基站、end_time为到达时间生成枢纽站人口OD链。