CN109447882B - 一种基于信令数据的人口交换量估计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于信令数据的人口交换量估计方法，包括如下步骤：(1)基于信令数据判断出行者出行起终点；(2)设立合理阈值，根据步骤(1)得到的出行起终点和相关信息，判断出行有效性；(3)将步骤(2)得到的有效出行分不同层次级别进行匹配并集计，得到不同层次的人口交换量信息；(4)基于运营商市场占有率等数据对步骤(3)得到的人口交换量进行扩样。本发明突破传统问卷调查的方式高效而准确地获取人口交换量，为城市交通规划提供基础信息。

Description

一种基于信令数据的人口交换量估计方法
技术领域
本发明涉及交通大数据技术领域，尤其是一种基于信令数据的人口交换量估计方法。
背景技术
交通拥堵已经成为制约社会经济发展的难题，而依靠交通基础设施建设缓解交通压力的效果已经达到瓶颈。城市交通的本质上是城市居民个体出行行为的集合，城市网络上的出行者组成了城市交通流。全面深入地了解城市交通出行的特点，对于深入了解城市交通系统、进行交通规划和管理有着至关重要的作用。准确刻画居民出行信息，对于交通规划和管理有着重要意义。
城市居民出行信息通常包括家庭特征信息、个人信息、出行特征信息等。家庭特征信息包括家庭住址、户籍情况、车辆拥有情况、收入情况等内容；个人特征信息包括性别、年龄、职业、收入、文化程度、工作地址等；出行特征信息包括出行的起讫点、出行时间、出行方式等。其中区域间人口交换量直接影响着道路设施和公共交通线路等的安排，对于城市交通规划有着更重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于信令数据的人口交换量估计方法，能够利用移动网络运营商日常运营时产生的信令数据，低成本地获得交通规划所必需的人口交换量信息。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于信令数据的人口交换量估计方法，包括如下步骤：
(1)基于信令数据判断出行者出行起终点；
(2)设立合理阈值，根据步骤(1)得到的出行起终点和相关信息，判断出行有效性；
(3)将步骤(2)得到的有效出行分不同层次级别进行匹配并集计，得到不同层次的人口交换量信息；
(4)基于运营商市场占有率等数据对步骤(3)得到的人口交换量进行扩样。
优选的，步骤(1)中，基于手机信令数据判断出行者出行起终点方法为：用户在同一基站的停留时间超过停留时间阈值，则认为该基站为出行的起点或终点，亦即停留基站。
优选地，步骤(2)中，出行有效性判断方法为：当用户按时间排序的相邻停留基站之间的切换时间超过切换时间阈值，则认为在这一组时间相邻基站间发生了有效出行。
优选地，步骤(3)中，不同层次可以包含基站级别、社区级别、街道级别、行政区级别等；具体集计方法为：
(31)与行政区信息表匹配；其中行政区信息表内包括的字段有：基站号(sector_id)、基站坐标(lon,lat)、行政区号(district_number)、行政区名称(district_name)，通过基站人口交换量表中的基站号与行政区信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与行政区匹配表；
(32)与社区信息表匹配；其中社区信息表内包括的字段：基站号(sector_id)、基站坐标(lon,lat)、社区号(community_number)、社区名称(community_name)，通过基站人口交换量表中的基站号与社区信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与社区匹配表；
(33)与街道信息表匹配；其中街道信息表内包括的字段：基站号(sector_id)、基站坐标(lon,lat)、街道号(street_number)、街道名称(street_name)，通过基站人口交换量表中的基站号与街道信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与街道匹配表；
(34)以各层次所有类别为单位，集计区域内所有有效出行的起终点；
(35)根据出行起终点，统计不同区域之间的人口交换量。
优选地，步骤(4)中，扩样方法为将各区域之间的交换量除以所用信令数据运营商在该地区的市场占有率。
本发明的有益效果为：本发明利用信令数据获取各层次的人口交换量，可以广泛应用于城市规划以及交通规划和管理，更合理高效地分有限的公共资源；此外，和传统的问卷等方式采集人口交换数据相比，基于信令数据的人口交换量估计方法成本低、准确率高，是大数据时代城市交通规划方法革新的代表之一。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的基站覆盖范围示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于信令数据的人口交换量估计方法，包括如下步骤：
(1)基于信令数据判断出行者出行起终点；
(2)设立合理阈值，根据步骤(1)得到的出行起终点和相关信息，判断出行有效性；
(3)将步骤(2)得到的有效出行分不同层次级别进行匹配并集计，得到不同层次的人口交换量信息；
(4)基于运营商市场占有率等数据对步骤(3)得到的人口交换量进行扩样。
本发明的一种基于信令数据的人口交换量估计方法，如图1所示，该方法包括：
1、判断出行者的出行起终点。
其中起终点指起点基站和终点基站。
其中，所述的判断出行起终点的实现方法，具体包括：
11、用户在基站覆盖范围内运动在数据上表示为被同一个基站采集数据，如图2所示。计算用户发生基站切换(基站A到基站B)的相邻两条记录的时间差值，作为新字段interval time添加在数据表之后，近似地表示用户在A基站范围内活动的时间。查询用户在同一基站的停留时间，记为xi；
12、若用户在同一基站的停留时间xi超过停留时间阈值X，则认为基站i为停留点，该基站为出行的起点或终点，亦即停留基站。
2、基于出行起终点，判断该出行段是否为有效出行。
其中，有效出行有三个特征：完成一次有目的的活动、利用有路名的街道或公路、单程距离400m以上。指不包含乒乓数据、漂移数据等的有效的出行。
其中，判断有效出行的具体实现方法为：
21、根据上述得到的用户按时间顺序的停留基站数据，计算用户在两个基站之间出行时间，计作time字段。用户从基站i到基站j的出行时间记为yij。
22、设定基站切换阈值Y，当yij≥Y，认为该出行段为有效出行，且从基站i到基站j为用户一段出行的起点和终点。其中Y根据有效出行特征影响因素决定，如单次出行距离、平均速度等。
3、将有效出行分不同层次级别进行匹配并集计，得到不同层次的人口交换量信息。
其中，不同层次级别可以是社区、街道、行政区；
其中，不同层次人口交换量集计方法为：
31、与行政区信息表匹配。其中行政区信息表内包括的字段有：基站号(sector_id)、基站坐标(lon,lat)、行政区号(district_number)、行政区名称(district_name)，通过基站人口交换量表中的基站号与行政区信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与行政区匹配表；
32、与社区信息表匹配。其中社区信息表内包括的字段：基站号(sector_id)、基站坐标(lon,lat)、社区号(community_number)、社区名称(community_name)，通过基站人口交换量表中的基站号与社区信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与社区匹配表；
33、与街道信息表匹配。其中街道信息表内包括的字段：基站号(sector_id)、基站坐标(lon,lat)、街道号(street_number)、街道名称(street_name)，通过基站人口交换量表中的基站号与街道信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与街道匹配表；
34、以各层次所有类别为单位，集计区域内所有有效出行的起终点；
35、根据出行起终点，统计不同区域之间的人口交换量。
36、以各层次所有类别为单位，集计区域内所有有效出行的起终点；
37、根据出行起终点，统计不同区域之间的人口交换量。
4、基于运营商市场占有率等数据对基于上述步骤得到的人口交换量进行扩样。
其中，扩样方法为将各区域之间的交换量除以所用信令数据运营商在该地区的市场占有率。
本发明提供的估计人口交换量的方法，可以在无需额外设备的情况下较精确地获得各层次区域间交换量数据，为城市交通规划和管理提供了重要的基础数据。

Claims (4)

1.一种基于信令数据的人口交换量估计方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)基于信令数据判断出行者出行起终点；
(2)设立合理阈值，根据步骤(1)得到的出行起终点和出行起终点信息，判断出行有效性；
(3)将步骤(2)得到的有效出行分不同层次级别进行匹配并集计，得到不同层次的人口交换量信息；具体集计方法为：
(31)与行政区信息表匹配；其中行政区信息表内包括的字段有：基站号、基站坐标、行政区号、行政区名称，通过基站人口交换量表中的基站号与行政区信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与行政区匹配表；
(32)与社区信息表匹配；其中社区信息表内包括的字段：基站号、基站坐标、社区号、社区名称，通过基站人口交换量表中的基站号与社区信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与社区匹配表；
(33)与街道信息表匹配；其中街道信息表内包括的字段：基站号、基站坐标、街道号、街道名称，通过基站人口交换量表中的基站号与街道信息表中基站号进行联结，得到基站人口交换量与街道匹配表；
(34)以各层次所有类别为单位，集计区域内所有有效出行的起终点；
(35)根据出行起终点，统计不同区域之间的人口交换量；
(4)基于运营商市场占有率数据对步骤(3)得到的人口交换量进行扩样。
2.如权利要求1所述的基于信令数据的人口交换量估计方法，其特征在于，步骤(1)中，基于信令数据判断出行者出行起终点方法为：用户在同一基站的停留时间超过停留时间阈值，则认为该基站为出行的起点或终点，亦即停留基站。
3.如权利要求1所述的基于信令数据的人口交换量估计方法，其特征在于，步骤(2)中，出行有效性判断方法为：当用户按时间排序的相邻停留基站之间的切换时间超过切换时间阈值，则认为在这一组时间相邻基站间发生了有效出行。
4.如权利要求1所述的基于信令数据的人口交换量估计方法，其特征在于，步骤(4)中，扩样方法为将各区域之间的交换量除以所用信令数据运营商在该区域的市场占有率。
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