CN105848230B - 一种判断机动车路面竞速的方法和系统 - Google Patents

一种判断机动车路面竞速的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种判断机动车路面竞速方法和系统，方法包括：根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值；在一次判断中获取路段周边小区下所有用户移动通信终端信令信息，并计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间后与标准值比较，若小于标准值，则确定移动通信终端用户所驾乘机动车发生了路面超速，当判断出两个以上用户分别驾乘的机动车发生了路面超速时，则确定该选定路段上发生机动车路面竞速。本发明实现了对路面飙车违法行为的有效判断和取证，方便对路面飙车违法的快速处理打击且投入成本较低。

Description

一种判断机动车路面竞速的方法和系统
技术领域
本发明涉及交通管理技术领域，具体涉及一种判断机动车路面竞速的方法和系统。
背景技术
竞速驾驶一直是公安交管部门面临的难点问题，因其社会影响范围大、危害性高、传播性广等特点，使其成为当前我国公安交管工作中一大毒瘤，诸如北京大屯飙车案等都给社会造成极其恶劣的影响。面对竞速驾驶频发这一局面，公安交管部门也已经多措并举，加强打击力度，例如交管部门目前普遍将路面摄像头作为打击路面飙车竞速的主要武器，但由于飙车路段一般选在较为僻静的区域，不一定部署了摄像头，所以在执法层面，无法有效的开展对竞速驾驶行为的及时响应以及快速打击，主要还是依赖于市民举报及媒体报道，不能及时发现路面飙车行为。在飙车文化盛行及我国警力严重不足这一大背景下，如何及时发现路面竞速行为并采集合法的证据是摆在执法部门面前的一大难题。
当前我国电信产业发达，已经基本实现了城市、乡村、公路的无线网络全覆盖。早在上世纪90年代，美国便已经开始将电信网络数据应用于交通管理方面，我国目前也已经开展了初步的应用，但多以电信数据提取道路行程平均车速为主，还没有涉及到交通执法层面的应用，更没有针对打击路面飙车竞速违法行为方面的应用。由于电信数据往往记录有个体的移动通信终端(如，手机)标记信息以及移动通信终端时空离散点位轨迹信息，因此当电信数据与路网相结合进行应用研究时，便可以有机的将车、人、移动通信终端有机的映射到一起，对交通执法提供重要的数据支撑。
发明内容
本发明提供了一种判断机动车路面竞速的方法和系统，以解决现有路面竞速违法行为缺少低成本地、全方位动态管控办法，执法处于困境的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种判断机动车路面竞速的方法，该方法包括：
根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间，将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值并保存；
在一次机动车路面竞速判断过程中，获取选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，并根据获取到的所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间；
将每个移动通信终端的小区平均驻留时间与标准值进行比较，若该移动通信终端的小区平均驻留时间小于标准值，则确定使用该移动通信终端的用户所驾乘的机动车发生了路面超速行为，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速。
可选地，该方法还包括：
根据获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，确定出测试机动车内用户的移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列，将该测试机动车内用户的移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列作为特征序列保存；
在一次机动车路面竞速判断过程中，获取选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，并根据获取到的信令信息确定出每个待确定移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列；
将每个待确定移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列与特征序列进行匹配，若一致，则计算该移动通信终端的小区平均驻留时间，若不一致，则确定使用该移动通信终端的用户在该区域路段内未驾驶机动车行驶。
可选地，获取选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，并根据获取到的所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间包括：
从移动通信运营商服务器处获取所述选定路段周边基站小区下每个移动通信终端的信令信息，解析所述信令信息得到：该移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识；
根据该移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间。
可选地，根据移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间包括：
通过如下公式计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间TR：
其中，N为移动通信终端经过的基站小区的数量，N-1表示移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，tRn表示在第n个小区中移动通信终端的注册时间。
可选地，根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间，将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值包括：
根据测试机动车内用户的移动通信终端所接入的移动通信运营商网络的不同，分别获取测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算得到接入每个移动通信运营商网络的移动通信终端对应的小区平均驻留时间，将该小区平均驻留时间作为标准值并保存；
将每个移动通信终端的小区平均驻留时间与标准值进行比较包括:
获取每个待确定的移动通信终端所接入的移动通信运营商网络，并将每个待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间与对应移动通信运营商网络下移动通信终端的标准值进行比较。
可选地，根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值包括：
根据测试机动车在一选定路段不同时期以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算处测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间来动态更新标准值，使得该标准值与该选定路段上通信网络环境的动态变化相适应。
根据本发明的另一个方面，提供了一种判断机动车路面竞速的系统，该系统包括：数据采集服务器和判断处理服务器，
数据采集服务器，用于从移动通信运营商服务器处获取测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，以及，在一次机动车路面竞速判断过程中，从移动通信运营商服务器处获取选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，将获取到的信令信息发送给判断处理服务器；
判断处理服务器，用于根据数据采集服务器发送的信令信息，计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值并保存；以及，用于根据获取到的该选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间；将每个移动通信终端的小区平均驻留时间与标准值进行比较，若该移动通信终端的小区平均驻留时间小于标准值，则确定使用该移动通信终端的用户所驾乘的机动车发生了路面超速行为，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速。
可选地，判断处理服务器，具体用于根据获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，确定出测试机动车内用户的移动通信终端的基站小区重选/切换序列，将该测试机动车内用户的移动通信终端的基站小区重选/切换序列作为特征序列保存；在一次机动车路面竞速判断过程中，根据特征序列所包含的基站小区选取路面周边的基站小区，并获取基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，根据获取到的信令信息确定出每个待确定移动通信终端的基站小区重选/切换序列；将每个待确定移动通信终端的基站小区重选/切换序列与特征序列进行匹配，若一致，则进一步计算该移动通信终端的小区平均驻留时间，若不一致，则确定该移动通信终端用户在该选定路段内未驾乘机动车行驶；
以及，用于从移动通信运营商服务器处获取选定路段周边基站小区下每个移动通信终端的信令信息，解析信令信息得到：该移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识；
根据移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间。
可选地，判断处理服务器，具体用于通过如下公式计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间TR：
其中，N为移动通信终端经过的基站小区的数量，N-1表示移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，tRn表示在第n个小区中移动通信终端的注册时间。
可选地，数据采集服务器与移动通信运营商服务器之间为单向光闸的通信连接，使得数据从移动通信运营商服务器到数据采集服务器的单向传输，确保数据安全。
本发明的有益效果是：本发明的这种判断机动车路面竞速的方法和系统，通过将路面周边基站小区下所有的移动通信终端的小区平均驻留时间与计算出的正常车速下车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间标准值做比较，若待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间小于小区平均驻留时间标准值，则确定该移动通信终端的用户在该路段以高于路面限速的行车速度行驶；若待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间大于小区平均驻留时间标准值，则表明该移动通信终端的用户在该路段以低于路面限速的行车速度行驶。在确定出以上计算结果后，可在重点路段和区域实现对路面飙车违法行为的全天候、立体化监控，快速处理打击路面飙车违法行为，充分利用现有资源，提升警务信息化及实战化水平。另外，虽然交管部门目前普遍将路面摄像头作为打击路面飙车竞速的主要武器，但由于飙车路段一般选在较为僻静的区域，不一定部署了摄像头，且在本发明技术方案的应用过程中无需额外部署任何外置设备，充分利用现有数据资源，减少二次设备投资，保证了低成本。
附图说明
图1是本发明一个实施例的一种判断机动车路面竞速的方法的流程图；
图2是本发明一个实施例的测试获取标准值的流程示意图；
图3是本发明一个实施例的竞速判断实现流程示意图；
图4是本发明一个实施例的一种判断机动车路面竞速的系统的结构框图；
图5是本发明一个实施例的一种判断机动车路面竞速的系统的平台架构图。
具体实施方式
本发明的设计构思是：随着移动通信终端设备(如，手机)和通信业的发展和成熟，目前，城市道路上几乎每条路段都覆盖有通信基站或相隔预定距离都有对应的基站小区，并且手机也成了人手必备的终端设备。基于此，本发明通过测试，计算在选定路段上，驾驶测试机动车以正常车速行驶时，从移动运营商网络处获取测试机动车内测试用户的手机的信令信息，根据该信令信息计算测试用户的小区平均驻留时间，将测试用户的小区平均驻留时间作为标准值保存，后续应用过程中，用同样的计算方式计算出该选定路段周边基站小区下所有用户的小区平均驻留时间，将待确定用户的小区平均驻留时间和标准值进行比较，如果大于标准值，表明这一待确定的用户以低于路面限速的速度行驶，如果小于标准值，则表明这一待确定的用户以高于路面限速的速度行驶，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速。由此，只需要利用机动车内用户现有的手机设备的信令信息，进行简单的计算和比较即可确定是否发生了路面竞速行为，从而大大方便执法部门对路面竞速违法行为的监控和查处，打击路面竞速违法行为的高发态势。
实施例一
图1是本发明一个实施例的一种判断机动车路面竞速的方法的流程图，参见图1，本实施例的这种判断机动车路面竞速的方法包括如下步骤：
步骤S11，根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间，将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值并保存；
这里的规定车速可以是现行法律法规中对应规定的车速范围内的车速，例如，法律规定，没有道路中心线的道路，城市道路为每小时30公里，公路为每小时40公里。
步骤S12，在一次机动车路面竞速判断过程中，获取选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，并根据获取到的所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间；
步骤S13，将每个移动通信终端的小区平均驻留时间与标准值进行比较，若该移动通信终端的小区平均驻留时间小于标准值，则确定使用该移动通信终端的用户所驾乘的机动车发生了路面超速行为，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速。
由图1所示的方法可知，本实施例的判断机动车路面竞速的方法充分利用现有的社会资源，将电信运营商的信令数据充分应用于公安交通执法中，解决了目前无法及时发现路面飙车竞速违法行为并对其进行有效打击的问题，提升了电信数据的使用率。并且无需开展二次设备投资，减少了重复建设，方便推广和实施。
实施例二
以下对本发明实施例的判断机动车路面竞速的方法原理以及实现过程进行重点说明，其他内容参见本发明的其他实施例。
当驾驶人(或乘车人)驾车沿路前进时，驾驶人的手机也会随着车辆的运动而发生位置改变，随着手机在空间位置的变化，在其主服务小区(当前注册在线的基站小区)也会随着传播距离及无线环境的变化而产生衰落。当手机检测到信号衰落符合S准则时，便会开始小区选择，进行重选，进而重选至另一小区，产生一次空间位置标记的变化。小区选择过程中，移动通信终端UE(User Equipment)需要对将要选择的小区进行测量，以便进行信道质量评估，判断其是否符合驻留的标准。小区选择的准则称为S准则，当某个小区的信道质量满足S准则(即Srxlex>0)之后，就可以被选择为驻留小区。
S准则具体计算公式为：
Srxlex＝Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-Pcompensation
其中，Srxlex为小区选择S值，单位是dB。
Qrxlevmeas是测量小区的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)值，单位dB。
Qrxlevmin是小区中RSRP最小接收强度要求，单位dBm，可以从UE的广播消息中获得。
Qrxlevminoffset是当驻留在VPLMN上搜索高优先级PLMN(Public Land MobileNetwork，公共陆地移动网络)时，采用Srxlex评估小区质量，需求对Qrxlevmin进行的偏移，用于防止乒乓效应。
Pcompensation是取较大值Max(PEMax-PUMax,0)，单位dB。
PEMax是UE在小区中允许的最大上行发送功率，单位dBm，可以从广播消息中获得。
PUMax由UE能力决定的最大上行发送功率，单位dBm。
需要说明的是，S准则是现有技术，也是现有的UE在进行小区切换时遵循的一基本准则，对S准则更详细的计算过程可以参见现有技术中的相关说明，这里不再赘述。
因为S准则的存在，当车辆沿路面行驶过程中，车内驾驶人移动通信终端会随着空间位置及主服务小区及邻近小区信号强度的变化而分别注册进入不同的基站小区。由于无线环境变化较小，并且基站位置固定，因此会在路面产生固定的重选/切换带，在重选/切换带内，移动通信终端将会发起重选/切换流程。正因为每个小区的覆盖区域以及重选/切换带的固定，因此当车辆在正常速度下行驶时，计算得出的小区平均驻留时间将较为固定，可将在正常车速下的小区平均驻留时间计算值定义为标准值。
图2是本发明一个实施例的测试获取标准值的流程示意图，参见图2，本实施例中通过如下步骤测试获取标准值：
参见图2，步骤21，选取路段；
在本发明的实施过程中，可针对性的对经常发生路面飙车违法行为的路段进行选取，以便协调电信运营商有针对性的提取周边基站小区数据，并开展标准值计算测试。对路面沿线进行限速路测，确定在机动车正常车速行驶状态下，车内驾驶人的移动通信终端在该线路周边基站小区的小区平均驻留时间标准值；
步骤22，获取路段周边基站小区的信令信息；
交管部门与电信运营商的信令数据端口对接，在选择路段后，将路段周边基站小区的信令信息进行对接、提取、分析。
步骤23，记录测试机动车信息以及车内移动通信终端的IMSI信息；
由于该测试车辆将按照限速在制定路面行驶，因此通过对获取到的路面沿线基站小区信令的筛选可得到该移动通信终端的全流程信息，为计算平均驻留时间提供数据基础。
参见图2，步骤24，驾驶测试机动车按照限速要求行驶N次；
这里的N表示计算小区平均驻留时间标准值时所设定的在该选定后路段上的行驶次数。N的取值可以根据实际应用需求确定。
由于移动通信终端的重选/切换受无线环境、行车速度、空气传播介质等多方面不确定性因素影响，因此需开展多次测试，分别计算每次测试的驻留时间作为样本，取样本均值作为标准值。这里的符号“/”表示或者的关系。
需要注意的是，由于无线网络环境的动态变化，因此应定期或不定期的开展标准值的测试，确保标准值与无线网络环境相适应，以校准标准值。
在本实施例中，确定标准值是判断竞速的基础，因此在实际应用实施过程中可以在选取关键路段后开展大量跨通信网络制式、跨时段的测试，以便计算得出的标准值更具参考作用。
例如，根据测试机动车内用户的移动通信终端所接入的移动通信运营商网络的不同，分别获取测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算得到接入每个移动通信运营商网络的移动通信终端对应的小区平均驻留时间，将该小区平均驻留时间作为标准值并保存；
或者，根据测试机动车在一选定路段不同时期(如定期)以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间来动态更新标准值。
参见图2，步骤25，追踪测试机动车的IMSI信令信息；
接入选定路段周边基站小区的服务器，从移动通信运营商服务器处获取所述选定路段周边基站小区下每个移动通信终端的信令信息，解析所述信令信息得到：该移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识；根据移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间。
IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，全球移动用户识别码)是区别移动用户的标志，储存在SIM卡中，可用于区别移动用户的有效信息。本实施例中可以预先记录测试机动车内测试用户使用的手机的IMSI信息，这样在测试过程中，可以根据该手机的IMSI追踪测试机动车的运动过程。
步骤26，计算该路段移动通信终端的小区驻留时间Tn；
由于测试机动车行驶过程中，车内用户的移动通信终端(如手机)会发生空间位置变化，进而引起基站小区的重选/切换，小区驻留时间Tn是指移动通信终端在某个小区的停留的时间，实际测试时，根据提取的路面周边基站小区下移动通信终端的当前服务小区及切换/重选时间戳信息，通过两个相邻小区的注册时间差计算得到移动通信终端在某一对应小区的驻留时间Tn。
Tn＝tRn-tR(n-1)
步骤27，计算该路段上移动通信终端的小区平均驻留时间TR。
本实施例中，通过如下公式计算小区平均驻留时间TR
其中，N为移动通信终端经过的基站小区的数量，N-1表示移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，tRn表示在第n个小区中移动通信终端的注册时间，这里的n的取值范围是从2到N。
举例而言，tR1为注册入Cell 1的时间、tR2为注册入Cell 2的时间、tR3为注册入Cell 3的时间、tR4为注册入Cell 4的时间，且车辆按照顺序分别经过Cell 1→Cell 2→Cell 3→Cell 4，则该车辆内移动通信终端的小区平均驻留时间为：
至此，计算得到了驾驶测试机动车一次，测试机动车车内的移动通信终端小区平均驻留时间TR，即得到了一个移动通信终端的小区平均驻留时间标准值。
然后，为了提高标准值的参考性和准确性，实际测试时可以进行多次测试和计算，即重复执行步骤24至步骤27。将测试机动车内移动通信终端的多个小区平均驻留时间求平均值，得到第一平均值，并将该第一平均值作为标准值保存。后续判断过程中可以将待确定移动通信终端的小区平均驻留时间与第一标准值进行比较。
实施例三
以下结合一个具体场景对标准值的应用和路面竞速判断过程进行重点说明的图3是本发明一个实施例的竞速判断实现流程示意图，参见图3，一次机动车路面竞速判断过程包括如下步骤：
经测量计算得出车辆行驶在某路段其周边基站小区的平均驻留时间标准值后，便可通过电信部门调取该路段周边基站小区下所有移动通信终端的信令信息。
步骤31，协调电信运营商基站小区信令接口，获取信令信息；
该步骤主要是通过数据接口获取到路面沿线周边基站小区下所有移动通信终端的信令信息。这里的信令信息是图2所示的步骤21中选定路段周边基站小区下所有移动通信终端的信令信息。具体的，图2和图3中步骤是应用于同一个选定路段的机动车路面竞速的测试和判断。
步骤32，生成该路段周边基站小区下所有移动通信终端的时空离散运动轨迹表；
通过数据接口，可以获取到路面沿线所有基站小区下的移动通信终端原始信令信息，通过信令分析，提取出所有涉及移动通信终端发起重选或切换流程以及小区注册等信令数据，从而获取到该路面沿线所有移动通信终端分别在不同基站小区下的IMSI信息、IMEI信息、注册时间、切换/重选时间、小区编号等信息。实际应用过程中，可参考下表1中的字段及格式提取所需数据信息。
构建所有移动通信终端的时空离散运动轨迹表2，
注册时间 离开时间 IMSI IMEI CELL ID
表2
步骤33，计算所有移动通信终端的小区平均驻留时间；
具体的，步骤33中计算小区平均驻留时间的公式和前述实施例二中的步骤27相同，即通过这一步骤可以得到该路段的基站小区下共M个移动通信终端的小区平均时间。
需要说明的是，为了提高判断的效率，避免无效数据的干扰，本实施例中还可以根据获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，确定出测试机动车内用户的移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列，将该测试机动车内用户的移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列作为特征序列保存；
后续判断过程中，获取所有待确定用户的移动通信终端的信令信息，并计算出每个待确定移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列；将将每个待确定移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列与特征序列进行匹配，若一致，则计算该移动通信终端的小区平均驻留时间。
举例而言，测试机动车在选定路段上以正常车速行驶时，测试机动车内用户的测试移动通信终端共发生了两次小区切换，顺序为从小区1到小区2，则对应的小区重选/切换序列为：小区1→小区2，将该序列作为特征序列。
竞速判断过程中，该路段一待确定移动通信终端的特征序列为小区2→小区1，与特征序列不匹配，则将这一待确定的移动通信终端干扰数据剔除掉，不再计算其小区平均驻留时间，如此通过对小区平均驻留时间的计算，可发现没有按照特征序列运动的终端设备，并将其剔除，可以大大节省判断时间、提高判断的效率。
步骤34，提取任一移动通信终端的小区平均驻留时间Tm；
这里的m的取值范围是从2到M，M表示该选定路段周边基站小区下所有移动通信终端的数量。
由于本实施例中是计算了该选定路段周边基站小区下所有移动通信终端的小区平均驻留时间，实际判断过程中可以逐一选择移动通信终端的小区平均驻留时间Tm，并将选取的移动通信终端的小区平均驻留时间Tm与标准值进行比较。
步骤35，判断Tm是否小于TR，是则，执行步骤36，判断发生了路面竞速；否则，执行步骤34；
这里的，Tm是选取的该路段周边基站小区下的一个移动通信终端的小区平均驻留时间，TR为该路段测试所得的小区平均驻留时间的标准值。
需要说明是，考虑到每个用户使用的移动通信终端所接入运营商网络的不同，降低基站小区的无线环境可能不同对判断结果的影响，这里的比较可以是将每个待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间Tm与对应移动通信运营商网络下移动通信终端的标准值TR进行比较。
也就是说，测试过程中，可以测试接入不同运营商网路的移动通信终端的小区平均驻留时间，例如，测试接入联通网络的手机的小区平均驻留时间，测试接入电信网络的手机的小区平均驻留时间以及测试接入移动网络的手机的小区平均驻留时间，得到三个标准值。后续判断过程中，根据每个待确定移动通信终端的网络制式选择对应的标准值进行比较，例如，联通用户的移动通信终端的小区平均驻留时间和计算出的联通手机的小区平均驻留时间标准值进行比较。
具体的比较过程可以是计算时间t，t＝Tm-TR，若t>0，则代表该移动通信终端的小区平均驻留时间大于标准值，即该移动通信终端对应的机动车的行车速度比正常车速慢，可认定为该移动终端用户没有竞速飙车，然后再返回执行步骤34提取下一个待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间Tm进行比较；若t<0，则代表该移动通信终端的小区平均驻留时间小于标准值，即该移动通信终端对应的机动车的行车速度比正常车速快，可认定为正在发生超速违法行为，部署警力进行执法处理。
另外，本实施例中计算得到的小区平均驻留时间亦可作为路面车流行车时速的评价指标，通过对路面行驶车辆内不同移动通信终端的平均驻留时间与标准值的比较，判断路网当前车流的平均行车时速，实现对交通流量监控。
需要说明的是，路面飙车竞速违法的表现形式主要为团伙飙车作案，因此对比该区域内不同基站小区下所有移动通信终端的小区平均驻留时间与正常车速下的小区平均驻留时间标准值的关系，可同时发现该团伙的作案特点，暨作案时间特点、区域特点、人员特点等，为后期执法处理提供依据。
步骤37，部署警力路面处理。
通过对数据计算及比对分析，判断出飙车违法行为的发生，根据工作需要，可即时布控警力上路拦截处理，也可摸查作案特征，待后续执法。
实施例四
图4是本发明一个实施例的一种判断机动车路面竞速的系统的结构框图，参见图4，判断机动车路面竞速的系统40包括：数据采集服务器401和判断处理服务器402，
数据采集服务器401，用于从移动通信运营商服务器处获取测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，以及，在一次机动车路面竞速判断过程中，从移动通信运营商服务器处获取选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，将获取到的信令信息发送给判断处理服务器402；
判断处理服务器402，用于根据数据采集服务器401发送的信令信息，计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值并保存；以及，用于根据获取到的该选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间；将每个移动通信终端的小区平均驻留时间与标准值进行比较，若该移动通信终端的小区平均驻留时间小于标准值，则确定使用该移动通信终端的用户所驾乘的机动车发生了路面超速行为，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速。
本实施例中，判断处理服务器402，具体用于判断处理服务器402，还用于根据获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，确定出测试机动车内用户的移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列，将该测试机动车内用户的移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列作为特征序列保存；
以及，根据获取到的选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，确定出每个待确定移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列；
将每个待确定移动通信终端所发生的基站小区重选/切换序列与特征序列进行匹配，若一致，则计算该移动通信终端的小区平均驻留时间，若不一致，则确定使用该移动通信终端的用户没有在该区域路段内驾驶机动车行驶；
以及用于从移动通信运营商服务器处获取选定路段周边基站小区下每个移动通信终端的信令信息，解析信令信息得到：该移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识；
根据移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间。
本实施例中，判断处理服务器402，具体用于通过如下公式计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间TR：
其中，N为移动通信终端经过的基站小区的数量，N-1表示移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，tRn表示在第n个小区中移动通信终端的注册时间。
本实施例中，数据采集服务器401与移动通信运营商服务器之间为单向光闸的通信连接，使得数据从移动通信运营商服务器到数据采集服务器401的单向传输，确保数据安全。
需要说明的是，本实施例中的判断机动车路面竞速系统的工作过程是与前述判断机动车路面竞速的方法中的实现步骤相对应的，因而本实施例中对判断机动车路面竞速系统的工作过程没有描述的部分可以参见本发明前述实施例的相关说明，这里不再赘述。
实施例五
图5是本发明一个实施例的一种判断机动车路面竞速的系统的平台架构图，参见图5，本实施例的判断机动车路面竞速的系统的平台架构包括：数据源、数据采集和数据处理三大架构。其中，公安网中的数据处理是本发明实施例的主要改进点。
数据源层面：将充分利用电信运营商，例如中国移动、中国联通、中国电信现有基站网络的信令信息，因此需要从三大运营商的服务器中提取出相应用户的电信数据。
数据采集层面：由于电信专网与公安网物理隔离，并且公安网属于专网，因此需要单向传输系统，当前主流的单向传输系统主要有单向光闸和光盘摆渡机，由于本发明中涉及的信令数据量庞大，因此将采取单向光闸的方式作为单向传输的解决方案。为确保数据安全性，防治入侵数据传输系统，应部署防火墙及互联网接口服务器，用以提升数据采集部分的传输及安全性能。
数据处理层面：公安网数据接口服务器作为信令汇聚进入公安网内的总接口，可实现数据的汇聚、数据初筛功能。路网基站小区信令监控数据库及其备份库用来汇聚存储电信运营商提供的基站小区信令数据。数据计算处理服务器(即实施例四中的判断处理服务器)用于进行核心算法的计算及比对判断，即，计算不同移动通信终端在特定区域内的小区平均驻留时间，以及将计算得出的小区平均驻留时间与标准值做比较，判断是否存在路面飙车违法行为。
除此之外，数据计算处理服务器(即判断处理服务器)还包括数据清洗、违法特征统计、打击判断分析等功能。数据清洗功能即检查任一移动通信终端在特定路段周边基站小区覆盖区域内，是否按照特征小区序列进行重选/切换，若没有按照特征小区进行重选/切换，则可将该数据项剔除。违法特征统计功能，即通过对得出的违法行为进行统计，得出其违法团伙人员组成、该团伙的违法时间规律以及违法区域统计等结论。打击判断分析功能，即对整体路面飙车竞速违法行为进行判断分析，评估城市竞速违法发生情况，存在竞速违法路段信息等。
可视化数据查询接口服务器用于为交管部门提供可视化展示平台接口，实现判断分析数据的快速图形化展现，优化用户体验。
综上所述，本发明的这种判断机动车路面竞速的方法和系统，通过将路面周边基站小区下所有的移动通信终端的小区平均驻留时间与计算出的正常车速下车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间标准值做比较，若待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间小于小区平均驻留时间标准值，则确定该移动通信终端的用户在该路段以高于路面限速的行车速度行驶(即超速)，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速。若待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间大于小区平均驻留时间标准值，则表明该移动通信终端的用户在该路段以低于路面限速的行车速度行驶。
在确定出以上计算结果后，可在重点路段和区域实现对路面飙车违法行为的全天候、立体化监控，快速处理打击路面飙车违法行为，充分利用现有资源，提升警务信息化及实战化水平。
另外，虽然交管部门目前普遍将路面摄像头作为打击路面飙车竞速的主要武器，但由于飙车路段一般选在较为僻静的区域，不一定部署了摄像头，且在本发明技术方案的应用过程中无需额外部署任何外置设备，充分利用现有数据资源，减少二次设备投资，保证了低成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种判断机动车路面竞速的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间，将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值并保存；
在一次机动车路面竞速判断过程中，获取所述选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，并根据获取到的所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间；
将每个所述移动通信终端的小区平均驻留时间与所述标准值进行比较，若该移动通信终端的小区平均驻留时间小于所述标准值，则确定该移动通信终端用户所驾乘的机动车发生了路面超速行为，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速；
其中，小区平均驻留时间根据移动通信终端经过的小区的数量，移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，移动通信终端在各小区的注册时间确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
根据获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，确定出测试机动车内用户的移动通信终端的基站小区重选/切换序列，将该测试机动车内用户的移动通信终端的基站小区重选/切换序列作为特征序列保存；
在一次机动车路面竞速判断过程中，根据所述特征序列所包含的基站小区选取路面周边的基站小区，并获取所述基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，根据获取到的信令信息确定出每个待确定移动通信终端的基站小区重选/切换序列；
将每个待确定移动通信终端的基站小区重选/切换序列与所述特征序列进行匹配，若一致，则进一步计算该移动通信终端的小区平均驻留时间，
若不一致，则确定该移动通信终端用户在该选定路段内未驾乘机动车行驶。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取所述选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，并根据获取到的所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间包括：
从移动通信运营商服务器处获取所述选定路段周边基站小区下每个移动通信终端的信令信息，解析所述信令信息得到：该移动通信终端所经过的基站小区序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识；
根据移动通信终端所经过的基站小区序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据移动通信终端所经过的基站小区序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间包括：
通过如下公式计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间TR：
其中，N为移动通信终端经过的基站小区的数量，N-1表示移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，tRn表示在第n个小区中移动通信终端的注册时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间，将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值包括：
根据测试机动车内用户的移动通信终端所接入的移动通信运营商网络的不同，分别获取测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算得到接入每个移动通信运营商网络的移动通信终端对应的小区平均驻留时间，将该小区平均驻留时间作为标准值并保存；
所述将每个所述移动通信终端的小区平均驻留时间与所述标准值进行比较包括:
获取每个待确定的移动通信终端所接入的移动通信运营商网络，并将每个待确定的移动通信终端的小区平均驻留时间与对应移动通信运营商网络下移动通信终端的标准值进行比较。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间将计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值包括：
根据测试机动车在一选定路段不同时期以规定车速行驶时，获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，计算出测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间来动态更新所述标准值，使得该标准值与该选定路段上通信网络环境的动态变化相适应。
7.一种判断机动车路面竞速的系统，其特征在于，该系统包括：数据采集服务器和判断处理服务器，
所述数据采集服务器，用于从移动通信运营商服务器处获取测试机动车在一选定路段以规定车速行驶时，测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，以及，在一次机动车路面竞速判断过程中，从移动通信运营商服务器处获取所述选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，将获取到的信令信息发送给所述判断处理服务器；
所述判断处理服务器，用于根据所述数据采集服务器发送的信令信息，计算得到的该测试机动车内用户的移动通信终端的小区平均驻留时间作为标准值并保存；以及，用于根据获取到的该选定路段周边基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，分别计算该选定路段周边每个移动通信终端的小区平均驻留时间；将每个所述移动通信终端的小区平均驻留时间与所述标准值进行比较，若该移动通信终端的小区平均驻留时间小于所述标准值，则确定使用该移动通信终端的用户所驾乘的机动车发生了路面超速行为，当判断出两个以上移动通信终端用户分别驾乘的机动车发生了路面超速行为时，则确定该选定路段上发生了机动车路面竞速；其中，小区平均驻留时间根据移动通信终端经过的小区的数量，移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，移动通信终端在各小区的注册时间确定。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述判断处理服务器，具体用于根据获取到的测试机动车内用户的移动通信终端的信令信息，确定出测试机动车内用户的移动通信终端的基站小区重选/切换序列，将该测试机动车内用户的移动通信终端的基站小区重选/切换序列作为特征序列保存；在一次机动车路面竞速判断过程中，根据所述特征序列所包含的基站小区选取路面周边的基站小区，并获取所述基站小区下所有用户的移动通信终端的信令信息，根据获取到的信令信息确定出每个待确定移动通信终端的基站小区重选/切换序列；将每个待确定移动通信终端的基站小区重选/切换序列与所述特征序列进行匹配，若一致，则进一步计算该移动通信终端的小区平均驻留时间，若不一致，则确定该移动通信终端用户在该选定路段内未驾乘机动车行驶；
以及，用于从移动通信运营商服务器处获取所述选定路段周边基站小区下每个移动通信终端的信令信息，解析所述信令信息得到：该移动通信终端所经过的基站小区序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识；
根据移动通信终端所经过的基站小区的序列，在每个小区的接入事件、注册时间以及小区标识计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述判断处理服务器，具体用于通过如下公式计算每个移动通信终端的小区平均驻留时间TR：
其中，N为移动通信终端经过的基站小区的数量，N-1表示移动通信终端在运动过程中发生的重选/切换次数，tRn表示在第n个小区中移动通信终端的注册时间。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据采集服务器与移动通信运营商服务器之间为单向光闸的通信连接，使得数据从移动通信运营商服务器到所述数据采集服务器的单向传输，确保数据安全。
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