CN102638821A - 基于手机基站数据挖掘人的移动模式的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种基于手机基站数据挖掘人的移动模式的方法，包括：利用手机和基站之间的无线通信，获取用户进入和离开每个基站的通信数据；确定各个单元持续时间和单元过渡时间；设定两个阈值：单元持续时间阈值，单元过渡时间阈值；若某个单元持续时间超过单元持续时间阈值，则定义该单元持续时间所对应的基站为观察结束位置；若某单元过渡时间超过单元过渡时间阈值，则定义相应的当前基站为隐藏结束位置；以上面定义的结束位置作为路径的起点和终点，经过的其他基站作为中间点，构建各个移动路径；根据移动路径挖掘手机持有者的移动模式。本发明具有经济投入低廉，利用现有设备即可实现人们的移动模式挖掘的优点。

Description

基于手机基站数据挖掘人的移动模式的方法

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及一种挖掘人类行为模式的方法。人的移动模式在预警系统，交通规划，城市规划，路线预测等领域都有着广泛的应用。

背景技术

近年来，随着我国经济不断发展，我国城市化进程的不断加快，城市空间不足问题日益严重和普遍，对市民的社会生产和社会生活带来了诸多不便。所以对城市进行合理规划是非常重要的，研究人的移动模式是政府优化他们的城市网络的重要部分，研究人的移动模式不仅仅有利于政府规划城市路网，方面人们的出行，还有利于未来的城市规划。传统的人的移动模式研究依赖于家庭调查问卷，人口普查等。这种调查方法获得数据慢，周期长，获得的数据粗糙，而且数据在空间和时间上都有误差。基于GPS设备的人的行为模式研究在最近几年也得到了发展，这种细致的分析对于理解人的移动模式，从而进行城市规划和管理计算人日常的流动有着显著进步。每个人配备一个GPS设备无疑是最为有效的办法，但是需要的经济投入非常巨大。如何利用现有基础设施完成这个迫在眉睫的任务呢？在手机普及率很高的城市当中，利用手机基站数据挖掘人的移动模式无疑是一种很好的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种经济投入低廉，利用现有设备即可实现的基于手机基站数据挖掘人的移动模式的方法。本发明的技术方案如下：

一种基于手机基站数据挖掘人的移动模式的方法，包括步骤

1)利用手机和基站之间的无线通信，获取用户进入和离开每个基站的通信数据，并记录手机在每一个基站的开始和结束时间；

2)定义单元持续时间是手机在一个基站停留的时间，定义单元过渡时间是下一个基站的开始时刻和当前基站结束时刻之间的时间，根据所记录的数据，确定各个单元持续时间和单元过渡时间；

3)通过分析单元持续时间和单元过渡时间取不同值时能够涵盖数据比例，设定两个阈值：单元持续时间阈值，单元过渡时间阈值；

4)定义两个结束位置：若某个单元持续时间超过单元持续时间阈值，则定义该单元持续时间所对应的基站为观察结束位置；若某单元过渡时间超过单元过渡时间阈值，则定义相应的当前基站为隐藏结束位置；

5)以上面定义的结束位置作为路径的起点和终点，经过的其他基站作为中间点，构建各个移动路径；

6)根据移动路径挖掘手机持有者的移动模式，得到手机持有者喜欢并被移动路径支持的路线。

作为优选实施方式，步骤5)中，预设一个震荡阈值，若基站之间的切换多于该阈值，则在移动路径中，将多于该阈值的基站之间的切换均删去；步骤6)，利用AprioriAll算法扫描移动路径，并把移动路径按支持率排序，手机持有者的移动模式。

本发明根据用户进入和离开所经过基站的时刻，通过设定基站持续时间和过渡时间阈值得出结束位置，既人移动路径的起始和终止点，再根据用户的移动路径得出用户的移动模式。采用本发明提供的方法，可以预测人下一时间段所处的位置和移动路径，人的移动模式能在很大概率上反映人的行为习惯。本发明具有经济投入低廉，利用现有设备即可实现人们的移动模式挖掘的优点。

具体实施方式

本发明的主要步骤为数据收集，确定移动路径和挖掘用户移动模式，步骤如下：

1.数据收集

用户的手机里安装了一种能够记录用户进入和离开其经过基站时刻的应用。并把这些数据通过GPRS网络发到服务器，按一定格式存储在数据库中。下面的三个表格，列举了本发明采用的三个主要数据格式。

用户
	-用户id

表1

基站
	-基站id
-基站经度
	-基站纬度

表2

基站
	-开始时间
-结束时间
	-基站id
-用户id

表3

2.确定移动路径

根据数据库中收集的数据，能够得到两种时间段：一个是单元持续时间，既用户离开此基站的时刻减去用户进入此基站的时刻；另一个是单元过渡时间，既下一个基站的开始时刻减去当前基站结束时刻。

定义单元持续时间和单元过渡时间的阈值：这个阈值是根据实验得到的，根据不同的阈值能够覆盖所有实验数据的百分比，及覆盖曲线的走势，一般会是一种肥尾曲线，确定两种阈值。

根据两种持续时间和他们的阈值确定结束位置：第一种结束位置是观察结束位置，既单元持续时间超过其阈值，这种结束位置发生在达到工作单位或下班回家等在同一基站很久的情况；第二种结束位置是隐藏结束位置，既单元过渡时间超过其阈值，这种结束位置发生在用户进入某一位置手机没信号或关机，过了超过阈值的时间到了一个地方手机有信号或开机的情况。

移动路径的构建：移动路径是以上面定义的结束位置作为路径的起点和终点，经过的其他基站作为中间点。这里要考虑基站震荡问题，我们设置一个震荡阈值，通过取不同的震荡阈值时产生的震荡次数，来确定这个阈值。假如我们设的阈值是3，那么多于3次的基站切换都去掉，剩下的我们默认是移动产生的基站切换。

3.挖掘用户的移动模式

根据2中获得的移动路径，利用AprioriAll算法扫描移动路径，并把移动路径按支持率排序，就能得到手机持有者喜欢并被移动路径支持的路线，即得到该手机持有者的移动模式的列表。再加上时间的限制，移动模式的支持率会更高。

Claims (3)

1.一种基于手机基站数据挖掘人的移动模式的方法，包括步骤

1)利用手机和基站之间的无线通信，获取用户进入和离开每个基站的通信数据，并记录手机在每一个基站的开始和结束时间；

2)定义单元持续时间是手机在一个基站停留的时间，定义单元过渡时间是下一个基站的开始时刻和当前基站结束时刻之间的时间，根据所记录的数据，确定各个单元持续时间和单元过渡时间；

3)通过分析单元持续时间和单元过渡时间取不同值时能够涵盖数据比例，设定两个阈值：单元持续时间阈值，单元过渡时间阈值；

4)定义两个结束位置：若某个单元持续时间超过单元持续时间阈值，则定义该单元持续时间所对应的基站为观察结束位置；若某单元过渡时间超过单元过渡时间阈值，则定义相应的当前基站为隐藏结束位置；

5)以上面定义的结束位置作为路径的起点和终点，经过的其他基站作为中间点，构建各个移动路径；

6)根据移动路径挖掘手机持有者的移动模式，得到手机持有者喜欢并被移动路径支持的路线。

2.根据权利要求1所述的基于手机通讯网络挖掘人类行为模式的方法，其特征在于，步骤5)中，预设一个震荡阈值，若基站之间的切换多于该阈值，则在移动路径中，将多于该阈值的基站之间的切换均删去。

3.根据权利要求1所述的基于手机通讯网络挖掘人类行为模式的方法，其特征在于，其中的步骤6)，利用AprioriAll算法扫描移动路径，并把移动路径按支持率排序，手机持有者的移动模式。