[发明专利]基于信令轨迹及大数据分析识别城市交通走廊的方法与系统

权利要求书

1.一种基于信令轨迹识别城市交通走廊的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、基于城市边界GIS数据，获取城市范围内的用户移动通信终端上报的信令数据，所述信令数据为移动通信终端进行基站扇区切换时上报的包含终端号码、时间以及基站经纬度的数据；

步骤2、根据移动通信终端的信令数据获得对应的信令轨迹点集合P_cid，P_cid＝{(P₁,T₁),(P₂,T₃),(P₃,T₃)…(P_n,T_n)},其中P_i表示T_i时刻的基站的经纬度坐标，i表示获得的信令数据的序号，n表示某个移动终端上报的信令数据的总数量；

步骤3、根据信令轨迹点集合进行停留点识别，并确定信令轨迹点集合中的行程中间点和行程结束点，构造用户的信令轨迹；

步骤4、基于质心替换以平滑步骤3获得的用户的信令轨迹；

步骤5、基于停留点为关键点，将平滑后的用户的信令轨迹分为多个以出行结束点为终点的OD链；

步骤6、将OD链中对应的信令轨迹点与GIS路网数据进行路网匹配，得到多个对应的子路段信息，即路段轨迹；

步骤7、针对任意两条路段轨迹，获取任意两条路段轨迹的编辑距离并标准化处理；

步骤8、基于所有路段轨迹中任意两条之间的编辑距离进行轨迹聚类分析，获取中心轨迹簇；

步骤9、判定中心轨迹簇的平均轮廓系数的绝对值是否在[0.95，1]范围内，如果是则输出中心轨迹簇，否则调整步骤8的聚类参数重新构造中心轨迹簇，直到平均轮廓系数满足设定范围，输出最终的中心轨迹簇；

步骤10、基于步骤9输出的中心轨迹簇，得到多个关键子路径对应的路段；再利用GIS路网数据中路段与交叉口的关系，将关键子路径合并组合，得到完整的路径；

步骤11、获取每天子路径对应路段的日流量，并基于日流量阈值判定是否达到交通走廊的运输能力标准；

步骤12、根据多个达到交通走廊的运输能力标准的达标路段作为交通走廊。

2.根据权利要求1所述的基于信令轨迹识别城市交通走廊的方法，其特征在于，所述步骤2中，还包括以下步骤：

对信令轨迹点集合P_cid中的信令轨迹点信息进行优化处理，包括：

1)过滤信令轨迹数据中乒乓切换位置信息，进行乒乓切换优化处理

2)过滤信令轨迹数据中漂移点数据。

3.根据权利要求1所述的基于信令轨迹识别城市交通走廊的方法，其特征在于，所述步骤3中，根据信令轨迹点集合按照下述方式构造用户的信令轨迹：

对信令轨迹点集合采用DBSCAN密度聚类算法，根据预设的距离范围阈值Dis以及预设时间阈值T_pre进行停留识别以识别出停留点，并根据停留点确定信令轨迹点集合中的行程中间点和行程结束点，基于行程结束点从而确定出用户每段行程的开始时间、开始位置、结束时间以及结束位置，构造用户的信令轨迹。

4.根据权利要求1所述的基于信令轨迹识别城市交通走廊的方法，其特征在于，在所述步骤4中，在将步骤3获得的信令轨迹基础上，对于停留点集采用停留点集的质心进行替代，平滑用户的信令轨迹。

5.根据权利要求1所述的基于信令轨迹识别城市交通走廊的方法，其特征在于，所述步骤6中，利用路网的GIS数据及OD链中对应的信令数据中的基站的位置，计算基站位置对应映射到路网的道路上的所有可能的路段信息，并取基站到路网道路上距离最短的路段信息作为OD链匹配到路网中的匹配结果，输出对应的子路段信息。