[发明专利]一种利用手机信令数据位置切换获取交通流速度的方法

说明书

本发明面向道路交通运行速度在途监测技术领域，尤其涉及一种利用手机信令数据位置切换获取交通流速度的方法，包括如下步骤：S1：以基站所形成的泰森多边形作为所述基站的覆盖范围；S2：构建目标路段正向切换序列和反向切换序列，利用GIS平台获取单基站覆盖范围下路段距离集和反向距离集；S3：基于所述基站的标号和切换时间提取用户基站切换轨迹；S4：对用户轨迹序列与标准切换序列进行轨迹匹配度验证；S5：对匹配成功的用户进行速度获取；S6：对所有用户执行步骤S3至S5，求取目标路段的交通流速度。通过与微波检测器检测交通流速度对比实例，验证了本发明所提出的基于位置切换的交通流速度获取方法可以有效地获取路段交通流速度。

技术领域

本发明面向道路交通运行速度在途监测技术领域，尤其涉及一种利用手机信令数据位置切换获取交通流速度的方法。

背景技术

随着城市交通不断的发展与人们出行需求的日益增长，在方便道路交通管理的同时，也对道路交通速度流的获取提出了更高的要求。传统的监测方法主要有GPS浮动车检测、微波检测、视频检测以及线圈检测等，但各种检测方法都有一定的不足：GPS浮动车检测检测精度高，但由于安装GPS的出租车主要活动在城市中心区域，覆盖区域受到影响；微波检测器检测受路况影响较大，并且需要一定的安装空间；视频检测受天气和光线影响较大；线圈检测在交通流量过大时检测精度会降低。手机作为“检测器”为交通信息采集提供了全新视角的方式，为交通信息获取提供了新的应用空间。

根据我国工业和信息化部(MIIT)公布的数据显示，截止2016年5月，我国手机移动通信用户已经达到12.96亿，移动电话普及率达94％，这些移动通信用户均可作为交通信息无线采集传感器，为交通信息采集提供了设施基础与数据基础。移动通信网络能够对其覆盖范围下的用户位置定期更新，该方法的难点在于需要通过GIS平台对路段进行标定，利用不同的地图匹配算法将用户匹配到相应路段，进而通过交通流速度估算方法进行速度估算。该方法将对目标路段切换序列进行标定，并提出用户轨迹与目标路段切换序列使用求最长公共子序列的方法进行地图匹配，利用切换点距离与行程时间的比值来估算交通流速度。

发明内容

为了解决交通拥堵问题，实现对交通流速度的实时监测，本发明使用泰森多边形对基站覆盖范围进行标定，进而通过GIS系统提取目标路段标准切换序列，引入生物学中的Needleman-Wunsch算法对用户轨迹与目标路段进行道路匹配，利用匹配度函数确定匹配效果，使用交通流速度估算方法对速度进行估算。为手机数据解决交通问题提出了新思路。本发明具体方法如下：

一种利用手机信令数据位置切换获取交通流速度的方法，包括如下步骤：

S1：以基站所形成的泰森多边形作为所述基站的覆盖范围；

S2：构建目标路段正向切换序列和反向切换序列，利用GIS平台获取单基站覆盖范围下路段距离集和反向距离集；其中，所述正向切换序列为目标路段起点到终点覆盖基站的标号，所述反向切换序列为目标路段终点到起点覆盖基站的标号；

S3：基于所述基站的标号和切换时间提取用户基站切换轨迹；

S4：对用户轨迹序列与标准切换序列进行轨迹匹配度验证；

S5：对匹配成功的用户进行速度获取；

S6：对所有用户执行步骤S3至S5，求取目标路段的交通流速度。

所述轨迹匹配度验证具体为：求取所述用户轨迹序列与所述标准切换序列的最长公共子序列以及其相似度，将上述相似度与相似度阈值进行比较，通过阈值则匹配成功，否则失败。

所述最长公共子序列的计算方法具体为：对所述用户轨迹序列与所述标准切换序列进行匹配，根据递归关系构建最长公共子序列的长度矩阵，并更新矩阵元素，根据回溯路径求得最长公共子序列。

所述相似度的计算方法具体为：相似度＝最长公共子序列的长度/标准序列的长度。