[发明专利]一种基于手机信号数据检测交通状态的方法

权利要求书

1.一种基于手机信号数据检测交通状态的方法，其特征在于，步骤为：

步骤1、建立虚拟传感器网络；

步骤2、以固定时间间隔T从手机网络获取该时间间隔内所有手机发出的实时信号数据；

步骤3、根根据步骤2得到的第i部手机发出的实时信号数据中的基站标识号和位置区标识号通过虚拟传感器网络地理译码得到该手机所在的虚拟传感器路段及在该虚拟传感器路段上的旅行速度v_i；

步骤4、从道路网络数据库中读取道路网络的电子地图信息，将步骤3得到的虚拟传感器路段叠加在道路网络上，得到第i部手机所在的道路网络路段，令该手机在道路网络路段上的旅行速度V_i＝v_i；

步骤5、重复步骤3及步骤4直至收集到时间间隔T内所有可能采样到的手机所在的道路网络路段，即得到每条道路网络路段上的手机个数n及每条道路网络路段的旅行速度V，

步骤6、根据每条道路网络路段上的手机个数n及旅行速度V计算得到时间间隔T内的交通流密度K和路段交通流量Q。

2.如权利要求1所述的一种基于手机信号数据检测交通状态的方法，其特征在于，包括：

步骤7、根据不同道路类别交通流参数的时变特征，建立相应的交通流参数预测模型。

3.如权利要求1所述的一种基于手机信号数据检测交通状态的方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1、由实地测试得到虚拟传感器节点的位置及小区基站的序列，其中虚拟传感器节点定义为在无线网络与道路网络的交叉区域中因为手机网络信号变化而产生无线网络事件的点；

步骤1.2、根据步骤1.1得到的虚拟传感器节点的位置，按路测采集的 小区基站的序列分别将相邻的先后两个虚拟传感器节点作为虚拟传感器路段的起点和终点，建立虚拟传感器路段与虚拟传感器节点的对应关系，同时得到虚拟传感器路段的旅行方向；

步骤1.3、得到各虚拟传感器路段的长度并将虚拟传感器路段与道路网络路段相互匹配，根据虚拟传感器路段和道路网络路段的空间重叠关系与旅行方向的一致性来确定其与道路网络的对应关系；

步骤1.4、所有的虚拟传感器节点及虚拟传感器路段构成了虚拟传感器网络。

4.如权利要求3所述的一种基于手机信号数据检测交通状态的方法，其特征在于，所述步骤1.1包括：

步骤1.1.1、由测试车实施无线网络路测作业，实地采集得到指定路段上的Um接口的越区切换信息和位置更新信息以及路段上发生这些信息时测试车的具体位置；

步骤1.1.2、对通过步骤1.1.1得到的路测信息沿着道路方向将多次测量所得同一越区切换信息或者位置更新信息所对应的位置数据进行求均值得到所有虚拟传感器节点的位置；

步骤1.1.3、将所有虚拟传感器节点各自代表的前后进出小区罗列出来即得到小区基站的序列。

5.如权利要求3所述的一种基于手机信号数据检测交通状态的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1、根据第i部手机发出的实时信号数据中的基站标识号和位置区标识号得到相匹配的两个虚拟传感器节点及经过这两个虚拟传感器节点的时间戳，经过第一个虚拟传感器节点的时间戳为t₁，经过第二个虚拟传感器节点的时间戳为t₂；

步骤3.2、通过步骤1.2建立起的虚拟传感器路段与虚拟传感器节点的对应关系将步骤3.1中得到的第i部手机先后经过的虚拟传感器节点分别匹配至各个虚拟传感器路段，得到该手机所在的虚拟传感器路段，并由常规的几何公式计算得到虚拟传感器路段的长度d；

步骤3.3、虚拟传感器路段的旅行速度v_i＝d/(t₂-t₁)。

6.如权利要求1所述的一种基于手机信号数据检测交通状态的方法，其特征在于，所述步骤6包括：

步骤6.1、交通流密度K＝A×B×N×EXP(-B/N)，其中，K为需要估计的路段交通流密度，N为通过步骤5得到的手机个数n，A和B为由历史数据训练所得的系统模型参数；

步骤6.2、路段交通流量Q＝K×V，其中，K为通过步骤6.1得到的交通流密度，V为通过步骤5得到的旅行速度。