[发明专利]一种基于手机信令数据实时获取高速公路运行状态的方法

摘要

本发明涉及一种基于手机信令数据实时获取高速公路运行状态的方法，该方法首先划定高速公路监测区域，并对监测区域进行栅格化处理；根据建立好的栅格系统获得高速公路的映射到栅格系统中栅格序列；随后获取监测区域内基站信息，根据基站的位置信息以及栅格系统得到各基站所在栅格，并根据基站覆盖范围得到基站映射到的道路栅格；建立基站信息表；然后获取监测时间段内监测区域内产生的信令数据，对信令数据进行初步整理得到各用户的轨迹序列；根据监测时间段的用户轨迹以及其历史轨迹判断其在监测时间段内是否在高速路上行驶；据此得到监测时间段内在高速路上行驶并产生新的轨迹序列数据的用户；随后利用这些用户更新的信令数据计算道路栅格实时运行速度。本发明无需额外的硬件设备，且其实现方法简单，准确度较高。

主权项

1.一种基于手机信令数据实时获取高速公路运行状态的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1：根据高速公路实际路线，划定矩形监测区域；采用长宽均为L的正方形栅格对监测区域进行栅格化处理；以监测区域左下角为起点，以地理水平线为横轴，垂线为纵轴划分栅格；栅格表示为B[x,y]，其中x为此栅格所在行数，y为此栅格所在列数；设高速公路某一行驶方向为正向，设含有高速公路路段的栅格为道路栅格，由此得到高速公路正向道路栅格序列L_HB＝{B[h1,w1],B[h2,w2],B[h3,w3],…,B[hi,wi],…,B[hn,wn]}，其中B[hi,wi]为一个道路栅格，hi为此栅格所在行数，wi为此栅格所在列数；步骤2：获取监测区域内的基站数据，并根据步骤1确定的栅格地图，建立基站信息表；基站信息表包含基站位置区编号LAC、基站小区编号CellID、基站经纬度坐标LOC、所属栅格CB、是否覆盖高速公路IOW、对应的道路栅格CWB；步骤3：设T时刻用户信息集合为S_U，其中用户信息包含用户唯一标识UID以及此用户在T时刻之前的轨迹序列；获取在T到T+t监测时间段内监测区域产生的所有信令数据，其中信令数据包含用户唯一标识UID、信令数据所属基站位置区编号LAC、基站小区编号CellID和时间戳TimeStamp字段；然后将信令数据按用户分类并对每个用户的数据按时间戳TimeStamp进行排序，过滤乒乓切换，并将用户在连续时间段内位于同一位置的数据进行合并，从而构建用户在监测时间段内的轨迹序列；随后根据UID更新用户信息集合S_U，若S_U中存在此用户，则更新此用户的轨迹序列；若S_U中不存在此用户，则向S_U中添加此用户信息，由此得到在监测时间段内轨迹数据更新的用户信息集合S_U1；步骤4：设在高速路上行驶的用户为高速公路用户，获取T时刻高速公路用户集合S_HU，其中S_HU包含于S_U；对S_U1中各用户的轨迹序列进行有效出行段分割，并分析其最后一段有效出行段的轨迹序列，判断其是否在高速路上行驶，并据此更新维护高速公路用户集合S_HU和生成计算高速公路各道路栅格实时速度所需的正向轨迹序列集合S_PE和负向轨迹序列集合S_NE；步骤5：提取S_PE和S_NE中各轨迹序列，分析计算得到各道路栅格的正负向实时速度；其中道路栅格实时速度即为道路栅格包含的高速公路路段实时速度，其中正负方向道路栅格实时速度计算方法一致。