CN104640071A - 一种基于手机信号识别的公交客流调查方法及装置 - Google Patents
一种基于手机信号识别的公交客流调查方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及基于手机信号识别的公交客流调查方法，包括：开始调查，GPS定位模块将按照预设的采集频率获取公交车定位信息并传送给微处理器；当公交车到达手机信号采集区域，手机信号采集模块采集数据，并发送至微处理器；微处理器数据进行处理，得到公交站上车乘客手机IMSI库、公交站下车乘客手机IMSI库、进站前车载乘客手机IMSI库和出站后车载乘客手机IMSI库，并对上述处理结果加密并发送至存储器存储；数据输出模块从存储器获取需要传输的加密数据传送到终端服务器上。本发明还公开了基于手机信号识别的公交客流调查装置。本发明能够精确、高效、全面地得到调查数据，成本较低，广泛适用于城市公交路网的规划和运营管理，为智能公交调度提供基础数据支撑。
Description
技术领域
本发明涉及城市公交路网的规划和运营管理技术领域，尤其是一种基于手机信号识别的公交客流调查方法及装置。
背景技术
现阶段公交客流调查方法包括人工调查方法和自动化调查方法，自动化调查方法主要包括基于公交IC卡的调查方法、基于图像处理调查方法、压力板式调查方法和红外式调查方法。其中，人工调查方法自动化程度低，工作量庞大、所需成本巨大、效率低，很难实现大规模公交网的动态数据的调查；利用公交IC卡进行公交客流调查虽然成本低、操作简单，但对于不使用IC卡的乘客无法进行统计，调查精度低，且无法获得各站点下车客流信息；基于图像处理的公交客流调查技术精度很大程度上取决于图像分析软件的设计水平，数据处理量大，不适合大规模公交客流调查；压力板式自动乘客计数、红外式自动乘客计数在内的自动乘客计数法，维护成本高，运营环境要求高，当客流量大时调查精度很难保证。可见，以上调查方法都无法调查统计居民公交出行行为，无法追踪乘客多换乘情况下的出行OD交通量，所谓OD交通量就是指起、终点间的交通出行量，“O”来源于英文ORIGIN，指出行的出发地点，“D”来源于英文DESTINATION，指出行的目的地。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种能够精确、高效、全面地获得调查数据，成本较低，广泛适用于大规模城市公交路网的规划和运营管理，为智能公交调度提供基础数据支撑的基于手机信号识别的公交客流调查方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于手机信号识别的公交客流调查方法，该方法包括下列顺序的步骤：
（1）开始调查工作前，对装置的各个参数进行预设；
（2）开始调查工作后，微处理器向GPS定位模块发出工作命令，GPS定位模块将按照预设的采集频率获取公交车定位信息并传送给微处理器；
（3）微处理器根据从GPS定位模块传回的定位信息判断公交车是否处于手机信号采集区域，当公交车到达手机信号采集区域，微处理器向手机信号采集模块发出工作命令，手机信号采集模块按照预设的采集时长采集数据，并发送至微处理器，由微处理器把数据存储到存储器；
（4）微处理器对手机信号采集模块采集到的数据进行处理，得到公交站间车载乘客手机国际移动用户识别码库、公交站上车乘客手机国际移动用户识别码库、公交站下车乘客手机国际移动用户识别码库，并将上述处理结果发送至存储器存储；
（5）微处理器从存储器读取需要传输的数据进行加密处理，并向数据输出模块发出数据传输工作命令，数据输出模块从微处理器获取需要传输的加密数据传送到终端服务器上；
（6）终端服务器获取数据后进行解密并存储数据，并对数据进行分析处理。
所述对装置的各个参数进行预设是指，设置系统时钟，公交线路车站信息以及控制命令触发点，设置有效的手机信号采集模块手机信号采集范围半径以及采集时长，设置GPS定位模块采集频率。
所述存储器分为三个区：系统参数存储区、缓存区和主存储区，其中，系统参数存储区存储公交线路车站信息以及系统设置参数信息；缓存区存储微处理器从手机信号采集模块获取的未经整合处理的乘客手机国际移动用户识别码IMSI以及对应的采集区间和采集时间数据；主存储区存储上述缓存区数据经过微处理器整合处理后的乘客手机国际移动用户识别码IMSI以及对应的采集区间和采集时间数据。
手机信号采集模块用以侦测公交车内乘客的手机信号来获得国际移动用户识别码IMSI，当接到微处理器的采集命令后开始工作，并把获取的国际移动用户识别码IMSI输出到微处理器中，由微处理器发送到存储器的缓存区存储；手机信号采集模块根据公交车车长设置信号采集范围半径，若车长过长则在车上安装多个手机信号采集模块并联使用来采集手机信号。
公交站名分别由 表示，其中表示车站数；分别表示公交站之间的区间段；，，分别表示公交车在区间段的车载乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database、公交站下车乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database和公交站上车乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database，对于公交首发站的情况，设定，对于公交终点站的情况，设定；
假定公交车在区间段行驶时，当公交车进入手机信号采集区域时，微处理器向手机信号采集模块发出工作命令，手机信号采集模块采集乘客的国际移动用户识别码IMSI输入到微处理器，由微处理器发送到存储器的缓存区存储；当手机信号采集模块完成公交车进入公交站前的最后一次数据采集任务后，微处理器将从存储器缓存区读取数据，对读取的多次采集的数据集进行求交集操作，得到的交集即为区间段公交车车载乘客手机国际移动用户识别码库，并把该数据以及对应的采集时间存储到存储器的主存储区，然后清空存储器缓存区数据；
紧接着微处理器将从存储器的主存储区读取区间段的手机国际移动用户识别码库和上一区间段手机国际移动用户识别码库,并做和集合运算，运算结果分别为公交车在对应公交站的上车乘客手机国际移动用户识别码库和下车乘客手机国际移动用户识别码库，最后存储下车乘客手机国际移动用户识别码库和上车乘客手机国际移动用户识别码库到存储器的主存储区；随后微处理器分别将区间段的，公交站的下车乘客手机国际移动用户识别码库和上车乘客手机国际移动用户识别码库以及对应的数据采集时间信息进行加密后传送到数据输出模块，由数据输出模块输出到终端服务器上。
本发明的另一目的在于提供一种基于手机信号识别的公交客流调查装置，包括数据采集器和终端服务器，二者之间通过GPRS/CDMA网络双向通讯，所述数据采集器包括微处理器、存储器、GPS定位模块、手机信号采集模块和数据输出模块，所述微处理器的第一、二输入端分别与GPS定位模块、手机信号采集模块相连，所述微处理器与存储器双向通讯，所述微处理器的输出端与数据输出模块相连。
所述数据采集器还包括电源电路和人机交互单元，所述电源电路向微处理器供电，所述微处理器与人机交互单元双向通讯。
由上述技术方案可知，本发明基于手机信号识别技术，能够实时获取大规模城市公交网络的客流信息动态数据，包括公交线各站点的上车人数、下车人数和公交车的车载人数，进而为智能公交调度与管理提供关键性的基础动态数据；本发明通过对每一个乘客用国际移动用户识别码IMSI唯一标识，可以对数据进一步挖掘，得到居民公交出行OD对，可以获得乘客换乘情况、乘客的年龄、性别等更详细的居民出行信息，对乘客公交出行做出可靠预测，为城市公交路网的规划提供预测数据；本发明相对于传统调查方法能够精确、高效、全面地得到调查数据，成本较低，广泛适用于城市公交路网的规划和运营管理，为智能公交调度提供基础数据支撑。
附图说明
图1为本发明的装置结构框图。
图2为本发明的方法工作流程图。
图3是本发明中微处理器获取车载乘客手机ISMI库的示意图。
图4是本发明中微处理器获取上车、下车乘客手机ISMI库的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于手机信号识别的公交客流调查装置，包括数据采集器1和终端服务器2，二者之间通过GPRS/CDMA网络双向通讯，所述数据采集器1包括微处理器、存储器、GPS定位模块、手机信号采集模块和数据输出模块，所述微处理器的第一、二输入端分别与GPS定位模块、手机信号采集模块相连，所述微处理器与存储器双向通讯，所述微处理器的输出端与数据输出模块相连。所述数据采集器1还包括电源电路和人机交互单元，所述电源电路向微处理器供电，所述微处理器与人机交互单元双向通讯。
如图1所示，数据输出模块用于输出从微处理器中获取的要传输的加密数据，可以通过多种数据输出接口方式输出数据，比如可以通过USB接口将从存储器获取的解密数据输出到外部存储媒介中，同时也可以通过GPRS/CDMA网络传输到终端服务器2。终端服务器2用于接收并存储数据输出模块传输的数据并对数据进行分析和数据挖掘，可以连接移动通信运营商的客户信息库，获得国际移动用户识别码（IMSI）对应的用户信息，从而统计出更具体的公交出行交通数据。人机交互单元用于输入控制参数以及运行状态的显示。电源电路用于为整个公交客流调查装置供电。
如图2所示，本方法包括：（1）开始调查工作前，对装置的各个参数进行预设；（2）开始调查工作后，微处理器向GPS定位模块发出工作命令，GPS定位模块将按照预设的采集频率获取公交车定位信息并传送给微处理器；（3）微处理器根据从GPS定位模块传回的定位信息判断公交车是否处于手机信号采集区域，当公交车到达手机信号采集区域，微处理器向手机信号采集模块发出工作命令，手机信号采集模块按照预设的采集时长采集数据，并发送至微处理器，由微处理器把数据存储到存储器；（4）微处理器对手机信号采集模块采集到的数据进行处理，得到公交站间车载乘客手机国际移动用户识别码库、公交站上车乘客手机国际移动用户识别码库、公交站下车乘客手机国际移动用户识别码库，并将上述处理结果发送至存储器存储；（5）微处理器从存储器读取需要传输的数据进行加密处理，并向数据输出模块发出数据传输工作命令，数据输出模块从微处理器获取需要传输的加密数据传送到终端服务器上；（6）终端服务器获取数据后进行解密并存储数据，并对数据进行分析处理。如果公交车运行结束，则此次调查工作结束，否则返回GPS定位模块继续定位。
所述对装置的各个参数进行预设是指，设置系统时钟，公交线路车站信息以及控制命令触发点，设置有效的手机信号采集模块手机信号采集范围半径以及采集时长，设置GPS定位模块采集频率。
所述存储器分为三个区：系统参数存储区、缓存区和主存储区，其中，系统参数存储区存储公交线路车站信息以及系统设置参数信息；缓存区存储微处理器从手机信号采集模块获取的未经整合处理的乘客手机国际移动用户识别码IMSI以及对应的采集区间和采集时间数据；主存储区存储上述缓存区数据经过微处理器整合处理后的乘客手机国际移动用户识别码IMSI以及对应的采集区间和采集时间数据。
手机信号采集模块用以侦测公交车内乘客的手机信号来获得国际移动用户识别码IMSI，当接到微处理器的采集命令后开始工作，并把获取的国际移动用户识别码IMSI输出到微处理器中，由微处理器发送到存储器的缓存区存储；手机信号采集模块根据公交车车长设置信号采集范围半径，若车长过长则在车上安装多个手机信号采集模块并联使用来采集手机信号。
公交站名分别由表示，其中表示车站数；分别表示公交站之间的区间段；，，分别表示公交车在区间段的车载乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database、公交站下车乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database和公交站上车乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database，对于公交首发站的情况，设定，对于公交终点站的情况，设定；
假定公交车在区间段行驶时，当公交车进入手机信号采集区域时，微处理器向手机信号采集模块发出工作命令，手机信号采集模块采集乘客的国际移动用户识别码IMSI输入到微处理器，由微处理器发送到存储器的缓存区存储；当手机信号采集模块完成公交车进入公交站前的最后一次数据采集任务后，微处理器将从存储器缓存区读取数据，对读取的多次采集的数据集进行求交集操作，得到的交集即为区间段公交车车载乘客手机国际移动用户识别码库，并把该数据以及对应的采集时间存储到存储器的主存储区，然后清空存储器缓存区数据；
紧接着微处理器将从存储器的主存储区读取区间段的手机国际移动用户识别码库和上一区间段手机国际移动用户识别码库,并做和集合运算，运算结果分别为公交车在对应公交站的上车乘客手机国际移动用户识别码库和下车乘客手机国际移动用户识别码库，最后存储下车乘客手机国际移动用户识别码库和上车乘客手机国际移动用户识别码库到存储器的主存储区；随后微处理器分别将区间段的，公交站的下车乘客手机国际移动用户识别码库和上车乘客手机国际移动用户识别码库以及对应的数据采集时间信息进行加密后传送到数据输出模块，由数据输出模块输出到终端服务器2上。
如图3所示，为了排除公交车外部非公交车车载乘客手机信号干扰，手机信号采集模块在公交车在车站间运行期间多次采集数据，当公交车进入公交站前，手机信号采集模块完成最后一次采集数据任务后，微处理器对多次采集的数据进行整合处理，重合部分即为该区段的车载乘客手机国际移动用户识别码库，重合部分见图3中的IMSI-DateBase。
如图4所示，以公交车通过公交站后完成区间段的数据采集为例进行说明，微处理器分析公交车进站前区段车载乘客手机IMSI库——图中D+E部分和出站后区段车载乘客手机IMSI库——图中F+E部分，得到两者共同部分——图中E部分，D+E部分即对应进站的，F+E部分即对应出站的，其中：进站前区段车载乘客手机IMSI库剔除共同部分可以得到公交站下车乘客手机IMSI库——图中D部分；出站后区段车载乘客手机IMSI库剔除共同部分可以得到公交站上车乘客手机IMSI库——图中F部分，D部分对应，F部分对应。
综上所述，本发明通过对每一个乘客用国际移动用户识别码IMSI唯一标识，可以对数据进一步挖掘，得到居民公交出行OD对，可以获得乘客换乘情况、乘客的年龄、性别等更详细的居民出行信息，对乘客公交出行做出可靠预测，为城市公交路网的规划提供预测数据；本发明相对于传统调查方法能够精确、高效、全面地得到调查数据，成本较低，广泛适用于城市公交路网的规划和运营管理，为智能公交调度提供基础数据支撑。
Claims (7)
1.一种基于手机信号识别的公交客流调查方法，其特征在于该方法包括下列顺序的步骤：
（1）开始调查工作前，对装置的各个参数进行预设；
（2）开始调查工作后，微处理器向GPS定位模块发出工作命令，GPS定位模块将按照预设的采集频率获取公交车定位信息并传送给微处理器；
（3）微处理器根据从GPS定位模块传回的定位信息判断公交车是否处于手机信号采集区域，当公交车到达手机信号采集区域，微处理器向手机信号采集模块发出工作命令，手机信号采集模块按照预设的采集时长采集数据，并发送至微处理器，由微处理器把数据存储到存储器；
（4）微处理器对手机信号采集模块采集到的数据进行处理，得到公交站间车载乘客手机国际移动用户识别码库、公交站上车乘客手机国际移动用户识别码库、公交站下车乘客手机国际移动用户识别码库，并将上述处理结果发送至存储器存储；
（5）微处理器从存储器读取需要传输的数据进行加密处理，并向数据输出模块发出数据传输工作命令，数据输出模块从微处理器获取需要传输的加密数据传送到终端服务器上；
（6）终端服务器获取数据后进行解密并存储数据，并对数据进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的基于手机信号识别的公交客流调查方法，其特征在于：所述对装置的各个参数进行预设是指，设置系统时钟，公交线路车站信息以及控制命令触发点，设置有效的手机信号采集模块手机信号采集范围半径以及采集时长，设置GPS定位模块采集频率。
3.根据权利要求1所述的基于手机信号识别的公交客流调查方法，其特征在于：所述存储器分为三个区：系统参数存储区、缓存区和主存储区，其中，系统参数存储区存储公交线路车站信息以及系统设置参数信息；缓存区存储微处理器从手机信号采集模块获取的未经整合处理的乘客手机国际移动用户识别码IMSI以及对应的采集区间和采集时间数据；主存储区存储上述缓存区数据经过微处理器整合处理后的乘客手机国际移动用户识别码IMSI以及对应的采集区间和采集时间数据。
4.根据权利要求1所述的基于手机信号识别的公交客流调查方法，其特征在于：手机信号采集模块用以侦测公交车内乘客的手机信号来获得国际移动用户识别码IMSI，当接到微处理器的采集命令后开始工作，并把获取的国际移动用户识别码IMSI输出到微处理器中，由微处理器发送到存储器的缓存区存储；手机信号采集模块根据公交车车长设置信号采集范围半径，若车长过长则在车上安装多个手机信号采集模块并联使用来采集手机信号。
5.根据权利要求1所述的基于手机信号识别的公交客流调查方法，其特征在于：公交站名分别由 表示，其中表示车站数；分别表示公交站之间的区间段；，，分别表示公交车在区间段的车载乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database、公交站下车乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database和公交站上车乘客手机国际移动用户识别码库IMSI-Database，对于公交首发站的情况，设定，对于公交终点站的情况，设定；
假定公交车在区间段行驶时，当公交车进入手机信号采集区域时，微处理器向手机信号采集模块发出工作命令，手机信号采集模块采集乘客的国际移动用户识别码IMSI输入到微处理器，由微处理器发送到存储器的缓存区存储；当手机信号采集模块完成公交车进入公交站前的最后一次数据采集任务后，微处理器将从存储器缓存区读取数据，对读取的多次采集的数据集进行求交集操作，得到的交集即为区间段公交车车载乘客手机国际移动用户识别码库，并把该数据以及对应的采集时间存储到存储器的主存储区，然后清空存储器缓存区数据；
紧接着微处理器将从存储器的主存储区读取区间段的手机国际移动用户识别码库和上一区间段手机国际移动用户识别码库,并做和集合运算，运算结果分别为公交车在对应公交站的上车乘客手机国际移动用户识别码库和下车乘客手机国际移动用户识别码库，最后存储下车乘客手机国际移动用户识别码库和上车乘客手机国际移动用户识别码库到存储器的主存储区；随后微处理器分别将区间段的，公交站的下车乘客手机国际移动用户识别码库和上车乘客手机国际移动用户识别码库以及对应的数据采集时间信息进行加密后传送到数据输出模块，由数据输出模块输出到终端服务器上。
6.一种基于手机信号识别的公交客流调查装置，其特征在于：包括数据采集器和终端服务器，二者之间通过GPRS/CDMA网络双向通讯，所述数据采集器包括微处理器、存储器、GPS定位模块、手机信号采集模块和数据输出模块，所述微处理器的第一、二输入端分别与GPS定位模块、手机信号采集模块相连，所述微处理器与存储器双向通讯，所述微处理器的输出端与数据输出模块相连。
7.根据权利要求6所述的基于手机信号识别的公交客流调查装置，其特征在于：所述数据采集器还包括电源电路和人机交互单元，所述电源电路向微处理器供电，所述微处理器与人机交互单元双向通讯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150520 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |