[发明专利]一种基于移动通信数据的交通流估算方法

摘要

本发明公开了一种基于移动通信数据的交通流估算方法，包括以下步骤S1、移动通信数据源的获取；S2、移动通信数据样本过滤；S3、移动通信数据样本异常值去除；S4、基于移动通信数据样本的交通流估算；S5、交通流估算数据显示。本发明不仅解决了在交通状况数据比较少的情况下能够估算交通流；而且充分利用了现有移动通信数据的网络，从而能够降低交通网络部署的成本。

主权项

一种基于移动通信数据的交通流估算方法，其特征是：该方法包含以下步骤：步骤S1、获取移动通信数据源；步骤S2、移动通信数据样本的过滤；步骤S3、移动通信数据样本异常值去除；步骤S4、移动通信数据样本流量估算；步骤S5、交通流数据显示；步骤S1具体为：移动通信数据源包括计算设备和道路上行驶的用户的其他移动设备与蜂窝基站互相通信产生的；数据样本包括时间戳、蜂窝地址和状态标识符信息；步骤S2具体为：根据移动通信数据样本中的蜂窝地址，将数据样本与感兴趣的地理区域中道路路段关联；利用每个数据样本的蜂窝地址来确定该数据样本是否为用户感兴趣的道路段，从而过滤不是用户感兴趣的道路段的移动通信数据样本，以便不对不是用户感兴趣的道路段的移动通信数据样本进行建模；步骤S3具体为：在所确定的移动通信数据样本组中，通过统计其他组中每个蜂窝中的用户数，计算平均值和标准差来确定本组数据的偏差，偏差比预定阈值大的移动通信数据样本将被识别为异常记录，因此，丢弃此移动通信数据记录；步骤S4具体为：位于某个蜂窝中的用户量与交通流量以及路段的行程时间有着关系，且其内在的关系复杂；将过滤和去除异常值的移动通信数据，通过设置权重值的方式进行估算；步骤S5具体为：根据用户输入的感兴趣的路段，查询与此路段匹配的蜂窝基站，将此路段的交通状况信息传递给用户；步骤S3的具体的实施方法是：对过滤后的移动通信数据样本，去除数据样本中的异常记录；步骤S301、接收来步骤S2中已经过滤的数据样本，并设定异常值的阈值，记为：c；步骤S302、所述数据样本是在一段时间内并与给定的道路段相关联的，对于每个组，按蜂窝地址统计用户数；步骤S303、对于每个组执行偏差值分析；对于组i，有n个蜂窝，则每个蜂窝中的用户数记为Uij,j∈[1,n]；相邻两个蜂窝记为k、k+1,k∈[1,n)，则相邻蜂窝中的用户数的差值的绝对值为diff_u，则：diff_um＝|Uik‑Ui(k+1)|,k∈[1,n),m∈[1,n‑1]；步骤S304，判断是否大于等于c，如果是则进入步骤S305，否则，进入步骤S306；其中，对于n个蜂窝，相邻蜂窝中的用户数差值的绝对值diff_u的平均值，记为则：diff_u‾=Σi=1n-1diff_uin-1;]]>其中，为有n个蜂窝的组i中的相邻蜂窝中的用户数差值的绝对值diff_u的标准差，即为：∂=1n-1Σm=1n-1(diff_um-diff_u‾)2;]]>步骤305、将蜂窝k的数据样本去除；步骤S306、保存去除异常值后的数据样本以及每组的步骤S307、判断数据样本数是否足够，是则去除异常值历程结束，否则返回S301；步骤S4的具体实施方法是：对去除异常的数据样本，进行交通流量变化的估算；步骤S401、从前述步骤3中获取已经处理好的移动通信数据样本；步骤S402、判断上述的数据量是否大于预设用于估算交通流的数据量阈值；若是则进入S403，否则进入S401；步骤S403、根据步骤S401中的移动通信数据样本中的蜂窝位置信息以及时间戳与用户感兴趣道路段相映射，并统计符合条件的蜂窝数量；步骤S404、根据上述步骤3计算每个相邻蜂窝用户数据差值的绝对值diff_uij，diff_uij在不同的道路段和时间段是不同的，从而反映某个区域中人群随着时间的变化；其计算公式如下：diff_uij＝|Ui‑Uj|,i,j∈[1,n],i≠j，其中Ui表示蜂窝i中的用户数；Uj表示蜂窝j中的用户数，j＝i+1；步骤S405、设置相邻蜂窝位置的权值{wij}，其中{wij}，表示蜂窝i与蜂窝j相邻的权值；根据相邻蜂窝距离和时间段来设置{wij}，距离越短权值越大，在不同的时间段的{wij}不同；步骤S406、估算用户感兴趣的时间段以及道路段的流量变化情况的估算方法是：Σi=1n-1wijdiff_uij/(n-1)(t2-t1),i,j∈[1,n],i≠j;]]>在步骤S4中，将过滤后的移动通信数据以及用户流量变化作为交通流估算模型的输入，通过计算与分析，估算当前的交通流信息。