CN105491532A - 一种用于路网运行状态分析的手机信令过滤方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于路网运行状态分析的手机信令过滤方法和装置，用于得到在高速公路上移动的手机用户和手机信令。本发明提供的方法中，根据道路地图中被监测高速公路路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，从运营商服务器获取进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户，将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将高速公路准用户中依次接入的基站标识不能与被监测高速路段依次对应的基站标识匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户。

Description

一种用于路网运行状态分析的手机信令过滤方法和装置

技术领域

本发明涉及路网监测技术领域，具体涉及一种用于路网运行状态分析的手机信令过滤方法和装置。

背景技术

当前道路实时交通流信息主要基于浮动车辆的全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)数据和固定检测器等类型的数据。但是对于如何来验证基于这些数据所形成的路况信息是否正确，目前还没有一个统一、明确的方法和系统。

智能交通系统是将交通系统中的各个部分，即人、车、路三者，紧密协调，在大范围全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通运输监控和管理系统。能够有效地充分利用现有交通设施，减少交通拥堵，减轻环境污染，保证交通安全，提高运输效率，从而促进社会经济发展，提高人民生活质量。

准确获取实时交通信息是智能交通系统中重要的组成部分，传统定点采集技术，如感应线圈、雷达、红外和视频，只能采集有限范围内的道路交通信息，而且安装和维护成本相对较高。而自动车辆定位技术为基础的浮动车(例如装载GPS设备的出租车、公交车或货运车等)技术，也受装载设备的车辆数规模限制，只能提供局部范围的动态交通信息，而且其准确性受浮动车样本量的影响。手机终端的大规模普及以及移动运营商的无线通讯网络、无线通讯网络信令采集和监控、安全和加密等技术的发展和完善，为利用手机终端作为天然的大范围实时交通检测设备，提供了技术基础和保障。

手机移动终端在手机网络中持续地生成各种具体记录，比如收短消息、发短消息、开机、关机等。现有的处理手机信令的方法和系统大多局限于在移动通信领域内的信令处理，而没有用于交通科学的处理手机信令方法，如何使用手机信令获取实时和预测的交通状态成为本领域内未解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于路网运行状态分析的手机信令过滤方法和装置，用于实现手机信令的过滤，得到在高速公路上移动的手机用户。

为了达到上述目的，本发明采用这样的如下技术方案：

一方面，本发明提供一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法，包括：

根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，所述对应关系包括：按照所述被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖所述被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；

从运营商服务器获取进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户；

通过所述信令数据获取所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；

将所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户，所述高速公路用户对应的信令数据用于所述被监测高速路段的道路状况分析。

另一方面，本发明提供一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置，包括：

基站配置模块，用于根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，所述对应关系包括：按照所述被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖所述被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；

准用户获取模块，用于从运营商服务器获取进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户；

信令数据处理模块，用于通过所述信令数据获取所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；

用户过滤模块，用于将所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户，所述高速公路用户对应的信令数据用于所述被监测高速路段的道路状况分析。

采用上述技术方案后，本发明提供的技术方案将有如下优点：

首先根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，该对应关系包括：按照被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；然后从运营商服务器获取进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户，接下来通过信令数据获取高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；最后将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户。本发明实施例中被监测高速路段的沿途分别有不同的基站来覆盖，通过信令数据中记录的手机依次切换的基站信息和被监测高速路段对应的基站信息进行匹配，不能匹配成功的用户从高速公路准用户中过滤掉，得到了高速公路用户，从而这些高速公路用户对应的信令数据可以用于被监测高速路段的道路状况分析，通过对手机信令的过滤，可以清洗掉用于被监测高速路段的道路状况分析的样本杂质，提高使用手机信令分析被监测高速路段的道路状况的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法的流程方框示意图；

图2为本发明实施例提供的被监测高速路段和基站覆盖区域的对应关系的示意图；

图3-a为本发明实施例提供的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置的组成结构示意图；

图3-b为本发明实施例提供的用户过滤模块的组成结构示意图；

图3-c为本发明实施例提供的另一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置的组成结构示意图；

图3-d为本发明实施例提供的另一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种用于路网运行状态分析的手机信令过滤方法和装置，用于实现手机信令的过滤，得到在高速公路上移动的手机用户。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

本发明手机信令的过滤方法的一个实施例，可应用于从运营商服务器获取到的手机信令的过滤，请参阅图1所示，本发明实施例提供的手机信令的过滤方法可以包括如下步骤：

101、根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系。

其中，对应关系包括：按照被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖被监测高速路段的基站对应的基站标识序列。

在本发明实施例中，在道路地图中显示有多条的高速路段，首先从道路地图中选择一段或多段的高速公路作为本发明实施例中需要监测的高速路段，然后依据运营商提供的基站的空间位置的分布信息可以建立被监测高速路段和基站覆盖区域的对应关系，该对应关系也可以表述为基站切换路段和路网道路的匹配关系。具体的，可以分析路网与基站的空间位置，建立基站覆盖区域和路网道路的对应关系，识别出基站切换路段。基于基站位置信息建立初步的切换路段和切换序列，在建立上述对应关系之后，还可以基于特定车辆的GPS数据和信令数据自动调整切换路段和切换序列。其中，上述对应关系中包括的基站标识序列指的是基站标识名称按照被监测高速路段的前进方向依次出现的不同基站的位置顺序。

在本发明实施例中可以首先进行高速公路轨迹绘制。在道路地图上找到对应高速公路，由于高速公路场景，基站布置覆盖范围约为1.5KM，所以需在对应的高速公路上每隔1KM左右进行标注打点，以获取高速公路每个点的坐标位置。由于高速公路可能存在双向轨迹不同的情况，所以需对双向向高速进行分别打点，能够更加精确的绘制高速公路坐标轨迹。在地图上(比如百度地图、谷歌地图等)获取的高速公路坐标信息由于地图信息存在加密，一般都会存在误差，要根据加密算法进行坐标纠偏。然后根据高速公路轨迹信息选取基站。根据地图打点得到的高速公路轨迹信息，在基站数据库中选取周边基站。高速公路场景，基站的覆盖范围较广，一般一个基站可以覆盖周边2KM范围，所以在基站选取的过程中，需针对高速公路的每一个轨迹点进行周边2KM范围的基站选取。由于高速公路的轨迹点密度为1KM，所以不同的轨迹点选取的基站可能会有重复情况，需进行去重处理。

本发明实施例中针对被监测的高速路段，需要预先配置相关的道路模型参数，包括以下部分内容：

1、道路模型处理相关的基础配置：包括地理位置数据，沿线基站参数和地理位置数据，道路路段链路基础数据等。

2、信令数据处理相关的基础配置：包括选定的信令类型，信令数据的剔除规则，数据处理间隔等。

3、接口相关的基础配置：包括信令数据的共享服务器的地址和端口，帐号，分析结果输出的路径，内部管理模块的通信接口等。

102、从运营商服务器获取进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户。

在本发明实施例中，通过步骤101配置完成上述对应关系之后，就可以确定按照被监测高速路段的沿途轨迹向前进方法依次覆盖该被监测高速路段的基站标识序列，该对应关系作为后续实施例中手机信令的过滤依据先保存在系统中等待后续处理调用。本发明实施例中运营商服务器中保存有大量的手机产生的信令数据，可以通过该运营商服务器获取到进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据。例如，信令的接收通过与移动运营商的信令接口实时通信，提取信令。运营商网络中涉及用户位置信息的接口2/3G网路主要有MC口(A口+IUCS口)、C/D/E接口等。由前述建立的对应关系可知，本发明实施例中可以只针对覆盖被监测高速路段的基站管理下的所有手机，而与被监测高速路段无关的基站不做获取。另外高速公路两侧经常会有厂房、学校等人流密集区，在这些密集区通信运营商会部署大量室分站点，这些室分站点与覆盖高速公路的室外站点相比，信号一般较弱，不是覆盖高速公路的主要信息，应进行去干扰处理。将进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户，因此在这些高速公路准用户中并不是所有的用户都是在高速公路上移动或者即使在高速公路上移动因为不能反映出被监测高速路段的道路真实状况也需要过滤，详见后续实施例的描述。

在本发明实施例中，当手机经过高速公路沿线基站(高速公路基站一般在高速公路500米以内)信号覆盖区域产生信令数据后，将根据该手机信令标识码将其标识为高速公路准用户(即在高速公路沿线移动的用户)。从运营商服务器采集到信令数据之后，经过上述流程采集处理后的信令数据即变成一条完整的用户行为记录，包括用户行为发生开始时间、结束时间、用户手机号码、用户终端号码、地点、行为类型、对端号码、持续时长等大量信息。接下来对采集到的信令数据进行字段提取，根据高速公路监控系统的需求，从原始数据记录中提取所需字段信息，高速公路监控字段需求如下表1所示：

表1为手机产生的信令数据的组成结构表

信令数据记录示例如下：

20140924035651,0,1,460007684227971,8618668399412,2252。

需要说明的是，在本发明的一些实施例中从运营商服务器获取到的信令数据还可以进行加密匿名处理，对涉及运营商及最终用户的字段信息进行加密处理，比如运营商的基站编码、位置区编码以及用户的身份标示信息，都需要进行加密处理，一般采用MD5不可逆加密方式进行信息加密，对数据使用者，通过加密的信息仍是唯一的、可识别的。

103、通过信令数据获取高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列。

在本发明实施例中，手机终端在移动过程中不可避免的需要从一个基站切换到另一个基站，因此在运营商服务器中就可以记录下手机的切换轨迹，本发明实施例通过从运营商服务器获取到的手机产生的信令数据就可以确定出高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列，其中，高速公路准用户中每个用户依次接入的基站标识序列由各个手机的移动过程来决定。

104、将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户。

其中，该高速公路用户对应的信令数据用于被监测高速路段的道路状况分析。

在本发明实施例中，由于信号覆盖高速公路为高速公路上手机用户提供服务的高速公路基站并不是完全封闭的，部分非高速公路上(高速公路之外的道路或村庄居民区)的手机用户也可能会被覆盖高速公路的基站信号所覆盖接入改基站产生手机信令，成为高速公路准用户，这部分准用户会对手机信令分析的计算结果产生干扰。对准高速公路信令的筛查过滤，是为了将非高速公路在线手机信号过滤和剔除，使手机信令分析时获得真正在高速公路信令上移动(行驶)的用户信令数据，从而提升高速公路路况分析结果的准确度。

在本发明实施例中，通过步骤101配置完成上述对应关系之后，就可以确定按照被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖该被监测高速路段的基站标识序列，本发明实施例中依据步骤101得到的对应关系和步骤103中从信令数据中获取到的基站标识序列进行匹配来完成信令筛选和清洗。以高速公路沿线移动通信网络基站为数据选择依据，对从运营商服务器的信令接口中提取的原始信令数据进行筛选过滤，筛选出被监测高速路段上发生的信令，进而剔除驻留用户、清洗运动特征异常的信令样本等，对其进行降噪，从而选择出符合高速路段运行监测要求的信令数据以进行高速路段运行状态分析。

具体的，在将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配的过程中，需要判断高速公路准用户中的每一个用户依次接入的基站标识序列与步骤101中建立的对应关系中包括的基站标识序列。当高速公路准用户中的用户依次接入的基站与被监测高速路段对应的基站标识序列不相同时可以确定匹配失败，只有高速公路准用户中的用户依次接入的基站与被监测高速路段对应的基站标识序列一致时可以确定匹配成功，对于匹配失败的用户从高速公路准用户中过滤掉，匹配成功的用户保留，从而可以得到高速公路用户，这些高速公路用户对应的信令数据是高质量的信令数据样本，可以用作被监测高速路段的道路状况分析。

在本发明的一些实施例中，步骤104将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，具体包括如下的两个判断步骤：

A1、判断高速公路准用户中每个用户向前移动过程中接入的基站标识与被监测高速路段对应的基站标识是否相同；

A2、判断高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站顺序与被监测高速路段依次对应的基站顺序是否一致。

对于如上的两个判断过程，则可以存在如下的判断结果：

1)、将高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与被监测高速路段对应的基站标识相同、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与被监测高速路段依次对应的基站顺序一致的用户确定为匹配成功的用户；

2)、将高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与被监测高速路段对应的基站标识相同、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与被监测高速路段依次对应的基站顺序不一致的用户确定为匹配失败的用户；

3)、将高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与被监测高速路段对应的基站标识不相同的用户确定为匹配失败的用户。

其中，在步骤A1中，例如，可以判断的是用户向前移动过程中接入的多个基站标识集是否被监测高速路段对应的多个基站标识集包含，在步骤A2中，判断高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的多个基站顺序与被监测高速路段依次对应的多个基站顺序是否一致。需要说明的是，步骤A1和步骤A2中做出的判断均针对的是同一个路段的被监测高速路段，在步骤101中建立的对应关系中同一个路段对应的基站标识集包含用户在同一个路段接入的基站标识集，且步骤101中建立的对应关系中在同一个路段按照前进方向依次对应的基站顺序和用户在同一个路段接入的基站顺序一致，此时才确定两个匹配成功，否则就认为不能匹配成功。

举例说明如下，识别手机信令是否发生在被监测高速路段上，去除未在道路移动的信令，识别并剔除乒乓切换信令，识别并剔除同一用户前后不一致的信令等。信令数据中包含信令事件类型，基站LAC/CI，时间信息等。系统需要根据被监测的道路，道路沿线的基站，配置的适用的信令类型等条件，过滤和筛选出符合要求的信令数据。同时，根据系统进行处理的元数据格式，约束条件等，按照清洗规则进行处理，输出符合分析处理要求的元数据。例如，与路网无关的信令其行为特征主要有：信令仅发生在相邻基站区域(属于驻留用户发生的信令)，切换信令重复往复于两个或三个基站区域(属于乒乓切换现象)，前后信令不一致，例如，前后信令显示穿越了道路或与实际道路偏差较大等(属于异常信令)。另外，在高速公路网的进出匝道、服务区发生的信令也需要特殊处理，以避免这些信令数据对交通流参数估算的不良影响。

准高速公路过滤的基本原则是，通过手机信令分析其捕获的基站路径标识的路径与预先设定的高速公路路线和方向是否一致。预先设定的高速公路路径是否一致，指的是手机信号是否按照沿高速公路某一前进方向预先挑选的基站顺序依次接入移动通信服务商所设置的基站。如图2所示，为本发明实施例提供的被监测高速路段和基站覆盖区域的对应关系的示意图。例如：高速公路乘客和车主从高速公路的某一段(假设从A点到B点)，其移动路径应该按照先后顺序依次被“基站1——基站2——基站3——基站4——基站5”信号所覆盖，如果其在移动过程中产生的手机信令中的基站标识顺序的与基站先后顺序一致，则可判定手机用户移动的路径与设定的高速公路路线和方向一致。仍以上述例子说明，当手机信令中的基站标识顺序出现以下几种情况的高速公路准用户应该被过滤掉或剔除：

①基站标识不全，无法确定其移动路径(例如：未出现1～5的所有基站)。

②基站标识顺序与预设的不一致(例如：标识顺序为1,2,4,3,5)。

③基站标识顺序出现重复，出现乒乓现象(例如：标识顺序为1,2,3,2,3,4,5)。

④手机信号接入其他非高速公路区域服务的基站，出现非预先设定的基站标识(例如基站6离高速公路较远，手机信号获取顺序为1,2,6,3,4,5)。

在本发明的一些实施例中，步骤104将高速公路准用户中依次接入的基站标识不能与被监测高速路段依次对应的基站标识匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，本发明实施例提供的手机信令的过滤方法还可以包括步骤：

B1、根据信令数据中高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算高速公路用户中每个用户的移动速度；

B2、根据高速公路用户中每个用户的移动速度计算高速公路用户对应的信令数据作为道路状况分析的权重，其中，移动速度越小的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动速度越大的用户对应的信令数据具有的权重越大。

在本发明的另一些实施例中，步骤104将高速公路准用户中依次接入的基站标识不能与被监测高速路段依次对应的基站标识匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，本发明实施例提供的手机信令的过滤方法还可以包括步骤：

C1、根据信令数据中高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算高速公路用户中每个用户的移动路段长度；

C2、根据高速公路用户中每个用户的移动路段长度计算高速公路用户对应的信令数据作为道路状况分析的权重，其中，移动路段长度越短的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动路段长度越长的用户对应的信令数据具有的权重越大。

进一步的，对于本发明实施例执行步骤B1至B2、步骤C1至步骤C2的实施例中，在本发明的一些实施例中，本发明实施例提供的手机信令的过滤方法还可以包括步骤：

D1、将高速公路用户中移动速度超过预置的第一速度门限的用户个数，大于高速公路用户中移动速度小于预置的第二速度门限的用户个数时，将高速公路用户中移动速度小于第二速度门限的用户从高速公路用户中过滤掉；

D2、将高速公路用户中移动路段长度超过预置的第一长度门限的用户个数，大于高速公路用户中移动路段长度小于预置的第二长度门限的用户个数时，将高速公路用户中移动路段长度小于第二长度门限的用户从高速公路用户中过滤掉。

需要说明的是，在本发明的上述实施例中，得到高速公路用户之后，还可以进一步的对该高速公路用户进行过滤，其中过滤条件可以是用户的移动速度过小，以及用户的移动路段长度过短。具体的第一速度门限和第二速度门限、第一长度门限和第二长度门限的赋值情况可以根据具体的应用场景来决定，此处不再逐一举例说明。

在发明的上述实施例中，在获取到高速公路用户对应的信令数据之后，还可以对高速公路信令进行降噪处理，根据样本移动速度的分布情况，赋予不同的移动速度的样本不同的计算权重，优化计算结果。部分高速公路的车流属于自由流，不同车辆或用户在高速公路上行驶的趋势基本一致，但是不同车辆状态和驾驶员的习惯致使移动速度会出现差异，导致其运行状况不能体现高速公路实际运行状况，降噪处理的目的是为了根据实际情况对信令样本加以区分，赋予不同计算样本权重，获得优化计算结果。

接下来进行举例说明，高速公路信令在降噪处理过程中应按照以下原则分为不同计算样本并赋予不同权重：

①车辆行驶速度

通过高速用户分别被不同基站获取的时间差和基站之间的空间位置不同，可计算出车辆行驶速度。在计算路段中，部分车辆处于高速行驶状态(例如计算车速80KM/H以上)，该高速公路用户应作为权重较高的计算样本，另一部分车辆处于低速行驶状态(例如计算车速在40KM/H以下)，该高速公路用户应作为权重较低的样本，或不作为系统计算样本(当路段中信令较多且大多数计算车速较高的情况下)。

②高速公路用户处于MO/MT事件

MO/MT事件指的是当手机处于呼叫状态(MO是呼出，MT是呼入)，这部分用户手机信号被基站获取的时间可能会产生延迟，对系统计算结果产生干扰。

③高速公路用户信息获取路段长度

高速公路车辆在高速公路上行驶的路段长度并不一致，从系统计算的角度来讲，行驶的路段长度越长，其反馈的路面状况更接近于实际。因此，高速公路用户信息获取路段长度越长，其作为系统计算样本时的计算权重就越大。

例如，按照权重赋予原则进行举例说明移动速度和移动路段长度的计算方式。

(1)根据信令采集结果，依据单个样本速度将其分为12个区间。

(2)分别统计L₁到L₁₂各区间分别的样本数N。

L：L₁-N₁；L₂-N₂；…..；L₁₂-N₁₂

(3)第一级预判

当时速在60公里及以上的样本数超过总样本数30％时，道路判定为畅通，即：

$(N_7+N_8+N_9+N_{10}+N_{11}+N_{12})/\underset{i=1}{\overset{12}{\Σ}}Ni\≥30\%$ 时，V≥60

(4)计算各区间平均速度V_i

各区间平均速度为单个样本及其计算权重乘积之和：

$\begin{array}{c}{V}_i=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Ni}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Vij}*\mathrm{Fij}\\ F_{\mathrm{ij}}=D_{\mathrm{ij}}/\underset{j=1}{\overset{\mathrm{Ni}}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Dij}\end{array}$

由F_ij此处可知，样本行驶距离越长，其计算权重越大。

上述公式中，v_i为速度区间L_i的平均速度，V_ij为L_i区间内第j个样本的速度，F_ij为L_i区间内第j个样本的计算权重，D_ij为L_i区间内第j个样本的行驶距离，Ni为L_i区间内的样本个数。

(5)计算路段速度V

路段速度为各区间平均速度及其计算权重乘积之和：

(此处体现了速度越快，其计算权重越大的原则)

其中，V_i为各区间平均速度，F_i为各区间速度计算权重。

通过前述对本发明的举例说明可知，首先根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，该对应关系包括：按照被监测高速路段的沿途手机用户轨迹向前进方向依次覆盖被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；然后从运营商服务器获取进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户，接下来通过信令数据获取高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；最后将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户。本发明实施例中被监测高速路段的沿途分别有不同的基站来覆盖，通过信令数据中记录的手机依次切换的基站标识序列和被监测高速路段对应的基站标识序列进行匹配，不能匹配成功的用户从高速公路准用户中过滤掉，得到了高速公路用户，从而这些高速公路用户对应的信令数据可以用于被监测高速路段的道路状况分析，通过对手机信令的过滤，可以清洗掉用于被监测高速路段的道路状况分析的样本杂质，提高使用手机信令分析被监测高速路段的道路状况的准确性。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

为便于更好的实施本发明实施例的上述方案，下面还提供用于实施上述方案的相关装置。

请参阅图3-a所示，本发明实施例提供的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置300，可以包括：基站配置模块301、准用户获取模块302、信令数据处理模块303和用户过滤模块304，其中，

基站配置模块301，用于根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，所述对应关系包括：按照所述被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖所述被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；

准用户获取模块302，用于从运营商服务器获取进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户；

信令数据处理模块303，用于通过所述信令数据获取所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；

用户过滤模块304，用于将所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户，所述高速公路用户对应的信令数据用于所述被监测高速路段的道路状况分析。

在本发明的一些实施例中，请参阅如图3-b所示，所述用户过滤模块304，包括：判断子模块3041和分析子模块3042，其中，

所述判断子模块3041，用于判断所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识是否一致；判断所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序是否一致；

所述分析子模块3042，用于将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识包含、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序一致的用户确定为匹配成功的用户；将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识包含、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序不一致的用户确定为匹配失败的用户；将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识不包含的用户确定为匹配失败的用户。

在本发明的一些实施例中，请参阅如图3-c所示，所述用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置300还包括：第一权重确定模块305，其中，

所述信令数据处理模块303，还用于所述用户过滤模块将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，根据所述信令数据中所述高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算所述高速公路用户中每个用户的移动速度；

所述第一权重确定模块305，用于根据所述高速公路用户中每个用户的移动速度计算所述高速公路用户对应的信令数据作为所述道路状况分析的权重，其中，移动速度越小的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动速度越大的用户对应的信令数据具有的权重越大。

在本发明的一些实施例中，请参阅如图3-d所示，相对应如图3-a所示，所述用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置300还包括：第二权重确定模块306，其中，

所述信令数据处理模块303，还用于所述将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，根据所述信令数据中所述高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算所述高速公路用户中每个用户的移动路段长度；

所述第二权重确定模块306，用于根据所述高速公路用户中每个用户的移动路段长度计算所述高速公路用户对应的信令数据作为所述道路状况分析的权重，其中，移动路段长度越短的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动路段长度越长的用户对应的信令数据具有的权重越大。

在本发明的一些实施例中，所述用户过滤模块304，还用于将所述高速公路用户中移动速度超过预置的第一速度门限的用户个数，大于所述高速公路用户中移动速度小于预置的第二速度门限的用户个数时，将所述高速公路用户中移动速度小于所述第二速度门限的用户从所述高速公路用户中过滤掉；将所述高速公路用户中移动路段长度超过预置的第一长度门限的用户个数，大于所述高速公路用户中移动路段长度小于预置的第二长度门限的用户个数时，将所述高速公路用户中移动路段长度小于所述第二长度门限的用户从所述高速公路用户中过滤掉。

通过前述对本发明的举例说明可知，首先根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，该对应关系包括：按照被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；然后从运营商服务器获取进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户，接下来通过信令数据获取高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；最后将高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户。本发明实施例中被监测高速路段的沿途分别有不同的基站来覆盖，通过信令数据中记录的手机依次切换的基站信息和被监测高速路段对应的基站信息进行匹配，不能匹配成功的用户从高速公路准用户中过滤掉，得到了高速公路用户，从而这些高速公路用户对应的信令数据可以用于被监测高速路段的道路状况分析，通过对手机信令的过滤，可以清洗掉用于被监测高速路段的道路状况分析的样本杂质，提高使用手机信令分析被监测高速路段的道路状况的准确性。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法，其特征在于，包括：

根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，所述对应关系包括：按照所述被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖所述被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；

从运营商服务器获取进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户；

通过所述信令数据获取所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；

将所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户，所述高速公路用户对应的信令数据用于所述被监测高速路段的道路状况分析。

2.根据权利要求1所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法，其特征在于，所述将所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，包括：

判断所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识是否相同；

判断所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序是否相同；

将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识相同、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序相同的用户确定为匹配成功的用户；

将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识相同、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序不相同的用户确定为匹配失败的用户；

将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识不相同的用户确定为匹配失败的用户。

3.根据权利要求1所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法，其特征在于，所述将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，所述方法还包括：

根据所述信令数据中所述高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算所述高速公路用户中每个用户的移动速度；

根据所述高速公路用户中每个用户的移动速度计算所述高速公路用户对应的信令数据作为所述道路状况分析的权重，其中，移动速度越小的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动速度越大的用户对应的信令数据具有的权重越大。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法，其特征在于，所述将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，所述方法还包括：

根据所述信令数据中所述高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算所述高速公路用户中每个用户的移动路段长度；

根据所述高速公路用户中每个用户的移动路段长度计算所述高速公路用户对应的信令数据作为所述道路状况分析的权重，其中，移动路段长度越短的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动路段长度越长的用户对应的信令数据具有的权重越大。

5.根据权利要求4所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述高速公路用户中移动速度超过预置的第一速度门限的用户个数，大于所述高速公路用户中移动速度小于预置的第二速度门限的用户个数时，将所述高速公路用户中移动速度小于所述第二速度门限的用户从所述高速公路用户中过滤掉；

将所述高速公路用户中移动路段长度超过预置的第一长度门限的用户个数，大于所述高速公路用户中移动路段长度小于预置的第二长度门限的用户个数时，将所述高速公路用户中移动路段长度小于所述第二长度门限的用户从所述高速公路用户中过滤掉。

6.一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置，其特征在于，包括：

基站配置模块，用于根据道路地图中被监测高速路段的沿途手机用户轨迹信息建立基站覆盖区域和被监测高速路段的对应关系，所述对应关系包括：按照所述被监测高速路段的沿途轨迹向前进方向依次覆盖所述被监测高速路段的基站对应的基站标识序列；

准用户获取模块，用于从运营商服务器获取进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机产生的信令数据，将进入所述被监测高速路段对应的基站覆盖区域的所有手机作为高速公路准用户；

信令数据处理模块，用于通过所述信令数据获取所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列；

用户过滤模块，用于将所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站标识序列与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列进行匹配，将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户，所述高速公路用户对应的信令数据用于所述被监测高速路段的道路状况分析。

7.根据权利要求6所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置，其特征在于，所述用户过滤模块，包括：判断子模块和分析子模块，其中，

所述判断子模块，用于判断所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识是否相同；判断所述高速公路准用户中每个用户向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序是否相同；

所述分析子模块，用于将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识相同、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序相同的用户确定为匹配成功的用户；将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识相同、且向前移动过程中依次接入的基站顺序与所述被监测高速路段依次对应的基站顺序不相同的用户确定为匹配失败的用户；将所述高速公路准用户中向前移动过程中接入的基站标识与所述被监测高速路段对应的基站标识不相同的用户确定为匹配失败的用户。

8.根据权利要求6所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置，其特征在于，所述用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置还包括：第一权重确定模块，其中，

所述信令数据处理模块，还用于所述用户过滤模块将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，根据所述信令数据中所述高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算所述高速公路用户中每个用户的移动速度；

所述第一权重确定模块，用于根据所述高速公路用户中每个用户的移动速度计算所述高速公路用户对应的信令数据作为所述道路状况分析的权重，其中，移动速度越小的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动速度越大的用户对应的信令数据具有的权重越大。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置，其特征在于，所述用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置还包括：第二权重确定模块，其中，

所述信令数据处理模块，还用于所述将所述高速公路准用户中依次接入的基站标识序列不能与所述被监测高速路段依次对应的基站标识序列匹配成功的用户过滤掉，得到高速公路用户之后，根据所述信令数据中所述高速公路用户中每个用户切换到相邻基站的时间和基站之间的空间位置计算所述高速公路用户中每个用户的移动路段长度；

所述第二权重确定模块，用于根据所述高速公路用户中每个用户的移动路段长度计算所述高速公路用户对应的信令数据作为所述道路状况分析的权重，其中，移动路段长度越短的用户对应的信令数据具有的权重越小，移动路段长度越长的用户对应的信令数据具有的权重越大。

10.根据权利要求9所述的一种用于路网运行状态分析的手机信令的过滤装置，其特征在于，所述用户过滤模块，还用于将所述高速公路用户中移动速度超过预置的第一速度门限的用户个数，大于所述高速公路用户中移动速度小于预置的第二速度门限的用户个数时，将所述高速公路用户中移动速度小于所述第二速度门限的用户从所述高速公路用户中过滤掉；将所述高速公路用户中移动路段长度超过预置的第一长度门限的用户个数，大于所述高速公路用户中移动路段长度小于预置的第二长度门限的用户个数时，将所述高速公路用户中移动路段长度小于所述第二长度门限的用户从所述高速公路用户中过滤掉。