ES2494117T3 - Método y sistema para usar datos celulares para planificación e ingeniería de transporte - Google Patents

Método y sistema para usar datos celulares para planificación e ingeniería de transporte Download PDF

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Abstract

Un método para usar datos a partir de una red (100) de telefonía inalámbrica para asociar una estación (105) móvil con una zona de análisis de transporte primaria a partir de una pluralidad de zonas de análisis de transporte establecidas que representan subregiones de una región geográfica, que comprende las etapas de: recuperar (1020) a partir de una base de datos (630) de localización un registro de localización, donde cada registro de localización almacenado en la base de datos de localización está asociado con una estación móvil de la red de telefonía inalámbrica; recuperar (1110) a partir de la base de datos (630) de localización cada registro de localización asociado con la estación móvil asociada con el registro de localización recuperado; establecer uno o más criterios para asociar la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria, donde el uno o más criterios relacionan la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria basándose en un parámetro de tiempo asociado con la estación móvil y la zona de análisis de transporte primaria; y aplicar el uno o más criterios para asociar la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria basándose en uno o más registros de localización recuperados, donde los registros de localización asociados con la estación móvil se actualizan (1170) con la zona de análisis de transporte primaria asociada.

Description

E12004135
19-08-2014
DESCRIPCIÓN
Método y sistema para usar datos celulares para planificación e ingeniería de transporte
5 Campo de la invención
Esta invención se refiere a un sistema y método para usar datos de red de telefonía inalámbrica para planificación e ingeniería de transporte. Más particularmente, esta invención se refiere a determinar patrones de tráfico y uso de carretera basándose en determinar localizaciones a lo largo del tiempo de usuarios de telefonía inalámbrica para soportar planificación e ingeniería de transporte.
Antecedentes de la invención
La planificación e ingeniería de transporte se basa fuertemente en datos empíricos y uso extensivo de técnicas de
15 análisis de datos que caracterizan y predicen el flujo de tráfico en una región geográfica. El uso de estos datos relacionados con el tráfico no es nuevo. Métodos tradicionales de recogida de datos de transporte empíricos incluyen cuestionarios/entrevistas, estaciones de recuento, sensores de velocidad, cámaras de vídeo y otros enfoques que proporcionan información acerca del movimiento de personas y mercancías a lo largo de un corredor de transporte específico o a través de toda una región.
Estos datos relacionados con el tráfico, junto con datos adicionales de planificación territorial y relacionados con presupuestos, sirven como parámetros de entrada para análisis de planificación e ingeniería de tráfico, posibilitando la identificación de problemas relacionados con tráfico y sus soluciones. Estos análisis pueden variar de evaluaciones cualitativas de características y tendencias de tráfico (por ejemplo, que el volumen de tráfico a lo largo
25 del corredor 1-75 está aumentando) a modelos sofisticados que cuantifican el flujo de tráfico a lo largo de múltiples rutas y predicen los efectos de cambios a la infraestructura de transporte, por ejemplo, cierres de carretera debido a la construcción, ampliación de carreteras, secuenciación de luces de tráfico o el efecto de un nuevo proyecto de construcción comercial o residencial. Como con la mayoría de los análisis de ingeniería, la precisión y la utilidad de los resultados dependen, al menos en parte, de la calidad y cantidad de los datos de entrada. El alto coste de la recogida de datos usando los métodos tradicionales anteriormente identificados a menudo requiere que los planificadores e ingenieros realicen suposiciones, extrapolaciones e inferencias liberales que pueden conducir a conclusiones erróneas.
Adicionalmente, son necesarias mediciones tales como tendencias en velocidades y tiempos de recorrido que
35 cuantifiquen los efectos e identifiquen las causas de congestión. Estos datos tradicionalmente han sido difíciles de capturar. En un esfuerzo para aliviar la congestión de tráfico, los grupos de planificación e ingeniería de transporte gastan miles de millones de dólares cada año en estudios e investigación para ayudar a establecer prioridades, definir soluciones óptimas y transmitir estas soluciones a los legisladores y al público general.
En vista de lo anterior, existe una necesidad para un sistema y método rentable que recoja y analice datos de tráfico para uso en planificación e ingeniería de tráfico. La presente invención proporciona un sistema y método que recoge y procesa información a partir de sistemas de telefonía inalámbrica y usuarios de estos sistemas para soportar planificación e ingeniería de transporte.
45 El documento EP 0 763 807 A1 describe un sistema de estimación e informe de información de tráfico. Los datos analizados pueden incluir, por ejemplo, número real (actual) y esperado (media de los últimos) de a) dispositivos de usuario final inalámbricos activos-ocupados en una o más celdas en un periodo de tiempo particular, b) dispositivos de usuario final inalámbricos activos-en reposo registrados en un área de localización de la red de comunicaciones inalámbrica, c) cantidad de tiempo empleado mediante los dispositivos de usuario final móviles en una o más celdas en un periodo de tiempo particular.
La invención se define en la reivindicación independiente.
Se definen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes.
55 La presente invención proporciona un sistema y método que recoge y procesa información a partir de sistemas y usuarios de telefonía inalámbrica para soportar planificación e ingeniería de transporte. En un aspecto, se desvela un sistema para usar datos a partir de una red de telefonía inalámbrica para soportar planificación e ingeniería de transporte. Este sistema incluye un módulo de extracción de datos, acoplado de manera lógica a una o más redes de telefonía inalámbrica, que puede funcionar para recibir datos de localización asociados con un usuario de estación móvil de una de las redes de telefonía inalámbrica; y un módulo de análisis de datos, acoplado de manera lógica al módulo de extracción de datos, que puede funcionar para usar los datos de localización para soportar planificación e ingeniería de transporte.
65 En otro aspecto, se desvela un método para usar datos a partir de una red de telefonía inalámbrica para soportar planificación e ingeniería de tráfico. El método incluye (1) determinar una localización de una estación móvil usando
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la red de telefonía inalámbrica; (2) caracterizar una infraestructura de transporte en una región geográfica; y (3) determinar un parámetro de transporte asociado con la estación móvil usando la infraestructura de transporte. El parámetro de transporte determinado soporta planificación e ingeniería de transporte.
5 En un aspecto de la presente invención, se desvela un método para usar datos a partir de una red de telefonía inalámbrica para asociar una estación móvil con una región geográfica. El método incluye (1) recuperar un registro de localización asociado con la estación móvil; (2) establecer uno o más criterios para asociar la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria; y (3) aplicar el uno o más criterios para asociar la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria. Los criterios relacionan la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria basándose en un parámetro de tiempo asociado con la estación móvil y la zona de análisis de transporte primaria.
En otro aspecto más, se desvela un método para usar datos a partir de una red de telefonía inalámbrica para identificar un origen y un destino para un viaje realizado por un usuario de una estación móvil. El método incluye (1)
15 identificar un primer registro de localización para la estación móvil que comprende una primera región geográfica asociada con el origen de un viaje; (2) identificar uno o más registros de localización posteriores para la estación móvil asociada con el viaje; e (3) identificar una segunda región geográfica para el destino para el viaje. El uno o más de los registros de localización posteriores para la estación móvil incluyen la segunda región geográfica para un intervalo de tiempo establecido.
Los aspectos de la presente invención pueden entenderse y apreciarse más claramente a partir de una revisión de la siguiente descripción detallada de las realizaciones desveladas y por referencia a los dibujos y reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
25 La Figura 1 representa un entorno de funcionamiento en relación con una red de telefonía inalámbrica de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 2 presenta un diagrama de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 3 representa un diagrama de bloques de un módulo de extracción de datos en un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
35 La Figura 4a presenta un diagrama de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 4b presenta un diagrama de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar alternativa de la presente invención.
La Figura 4c presenta un diagrama de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar alternativa de la presente invención.
La Figura 4d presenta un diagrama de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e 45 ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar alternativa de la presente invención.
La Figura 5 representa un diagrama de bloques de un módulo de entrada y procesamiento de datos en un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 6 representa un diagrama de bloques de un nodo de análisis de datos en un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 7 presenta un diagrama de flujo de proceso para un Módulo de Privacidad de acuerdo con una 55 realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 8 presenta un diagrama de flujo de proceso global para planificación e ingeniería de tráfico de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 9 presenta un diagrama de flujo de proceso para generar registros de localización de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 10 presenta un diagrama de flujo de proceso para asociar una estación móvil con una zona de análisis de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
65 La Figura 11 presenta un diagrama de flujo de proceso para identificar una zona de análisis de transporte
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primaria para una estación móvil de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 12 presenta un diagrama de flujo de proceso para identificar una zona de análisis de transporte secundaria para una estación móvil de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
5 La Figura 13a presenta un diagrama de flujo de proceso para generar una matriz de origen-destino de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 13b proporciona un ejemplo representativo de una matriz de origen-destino de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 14 presenta un diagrama de flujo de proceso para identificar rutas de transporte asociadas con una zona de análisis de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
15 La Figura 15 presenta un diagrama de flujo de proceso para estimar la velocidad media para un segmento de carretera de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 16 presenta un diagrama de flujo de proceso para estimar el volumen de tráfico de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
La Figura 17 presenta un diagrama de flujo de proceso para predecir el volumen de tráfico de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones ejemplares
25 Las realizaciones ejemplares de la presente invención proporcionan sistemas y métodos para usar datos a partir de una red de telefonía inalámbrica para soportar planificación e ingeniería de transporte. Los datos relacionados con usuarios de red inalámbrica se extraen a partir de la red inalámbrica para determinar la localización de una estación móvil. Pueden usarse registros de localización adicionales para la estación móvil para caracterizar el movimiento de la estación móvil: su velocidad, su ruta, su punto de origen y destino y sus zonas de análisis de transporte primaria y secundaria. Agregar datos a partir de múltiples estaciones móviles permite caracterizar y predecir parámetros de tráfico, incluyendo velocidades de tráfico y volúmenes a lo largo de las rutas.
La Figura 1 representa un entorno de funcionamiento en relación con una red 100 de telefonía inalámbrica de
35 acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a la Figura 1, la estación 105 móvil (MS) transmite señales a y recibe señales desde una torre 110 de transmisión de radiofrecuencia mientras esté en una celda geográfica cubierta por la torre. Estas celdas varían en tamaño basándose en un volumen de señal anticipado. Un Sistema 115 Transceptor Base (BTS) se usa para proporcionar servicio a abonados móviles en su celda. Varios Sistemas 115 Transceptores Base se combinan y controlan mediante un Controlador 120 de Estación Base (BSC) a través de una conexión denominada la Interfaz Abis. Un Módulo 160 de Extracción de Datos puede hacer de interfaz con la línea de Interfaz Abis.
Un Centro 125 de Conmutación Móvil (MSC) hace la compleja tarea de coordinar todos los Controladores de Estación Base, a través de la conexión de Interfaz A, controlando todos los abonados móviles activos usando el
45 Registro 140 de Localización de Visitante (VLR), manteniendo los registros de abonados propios usando el Registro 130 de Localización Propio (HLR) y conectando los abonados móviles a la Red Pública de Servicios Telefónicos (PSTN).
La localización de una estación 105 móvil puede determinarse integrando un chip de GPS en la estación 105 móvil,
o midiendo ciertas características de señalización entre la estación 105 móvil y el BTS 115. En cualquier escenario, el proceso para localizar una estación 105 móvil se gestiona con un Sistema 135 de Posicionamiento Móvil (MPS). El MPS 135 usa los mismos recursos de red que se usan para gestionar y procesar llamadas, lo que hace su disponibilidad un tanto limitada.
55 La Pasarela 150 de Entrada Salida (IOG) procesa registros de detalle de llamada (CDR) para facilitar tales acciones como la facturación del abonado móvil. La IOG 150 recibe datos relacionados con llamada desde el MSC 125 y puede hacer de interfaz con el Módulo 160 de Extracción de Datos.
En la realización ejemplar de la presente invención mostrada en la Figura 3, el Módulo 160 de Extracción de Datos puede recibir datos a partir de una diversidad de localizaciones en la red inalámbrica. Estas localizaciones incluyen el BSC 120 y su interfaz, a través de la interfaz Abis, con el BTS 115, MSC 125, el HLR 130 y el MPS 135. El Módulo 160 de Extracción de Datos puede usar datos a partir de cualquier elemento de red que contiene como mínimo el número de identificador de estación móvil, ID de celda y una indicación de tiempo. Algunas de las fuentes de datos más comunes se analizan a continuación. Un experto en la materia apreciaría que algunas o todas las funciones del
65 Módulo 160 de Extracción de Datos podrían realizarse detrás del “cortafuegos” de la red de telefonía inalámbrica. Como alternativa, algunas o todas las operaciones de extracción de datos podrían llevarse a cabo mediante uno o
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más sistemas fuera de la red de telefonía inalámbrica. Por ejemplo, un proveedor podría hacer funcionar un sistema que extraiga información a partir de la IOG 150.
Pueden pedirse los CDR desde los centros de distribución de facturación o los centros de distribución pueden enviar
5 de manera autónoma los registros mediante el protocolo de transferencia de ficheros (FTP). Como alternativa los CDR pueden extraerse a medida que se pasan de manera rutinaria desde la IOG 150 a una pasarela de facturación, utilizando posiblemente un enrutador que duplique los paquetes. El método específico usado dependerá del equipo y preferencias del proveedor de servicio inalámbrico.
Los mensajes de Traspaso y Registro pueden obtenerse supervisando la señalización propietaria o convencional de la interfaz A entre el MSC 125 y los BSC 120 que controla. El Módulo 160 de Extracción de Datos puede supervisar esa señalización directamente o puede obtener información de señalización desde un sistema de supervisión de señal tal como un analizador de protocolo. En el último caso la información de señalización puede ya estar filtrada para eliminar información extraña. Véase el análisis en relación con la Figura 7, a continuación, del proceso de
15 privacidad para una realización ejemplar de la presente invención, que elimina información que puede identificar al usuario de una estación 105 móvil específica. Como alternativa, estos mensajes pueden extraerse desde un Gestor de Estación Base que supervisa continuamente corrientes de mensajes en el BTS 115.
La naturaleza inherente de la tecnología celular requiere comunicaciones de datos frecuentes entre la estación 105 móvil y la Red 100 de Telefonía Inalámbrica. La localización aproximada de la estación 105 móvil es uno de los elementos de datos transmitidos desde la estación 105 móvil a la red 100. Este “conocimiento de localización” es necesario para asegurar que las llamadas pueden procesarse sin retardo o interrupción y soportar iniciativas de los servicios de emergencias mejoradas. Otros elementos de datos recogidos mediante la red 100 de telefonía inalámbrica incluyen el número de identificación del dispositivo móvil, y si está implicada una llamada, el número que
25 llama o llamado.
La Figura 2 presenta un diagrama 200 de bloques que muestra componentes de un Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1 y 2, el Módulo 160 de Extracción de Datos se representa como un componente de la Red 100 de Telefonía Inalámbrica. Un experto en la materia apreciaría que el Módulo 160 de Extracción de Datos puede hacerse funcionar mediante una operadora de red inalámbrica o hacerse funcionar por separado de la Red 100 de Telefonía Inalámbrica. En un ejemplo, la conexión del Módulo 160 de Extracción de Datos con la red 100 inalámbrica consistiría de enlaces de comunicaciones de datos y funcionaría de otra manera fuera de la red. En otro ejemplo, la otra parte (es decir, un operador distinto de la operadora inalámbrica) haría funcionar el Módulo 160 de Extracción
35 de Datos en la Red 100 de Telefonía Inalámbrica.
El Módulo 160 de Extracción de Datos extrae y manipula datos a partir de la Red 100 de Telefonía Inalámbrica. El Módulo 160 de Extracción de Datos está conectado a un Nodo 210 de Análisis de Datos de manera que pueden transmitir datos o instrucciones entre sí. Esta conexión puede ser de cualquier tipo de conexión de datos, tal como una red de área local, una red de área extensa o alguna otra conexión de comunicaciones de datos. El Nodo 210 de Análisis de Datos funciona en los datos extraídos mediante el Módulo 160 de Extracción de Datos para soportar planificación e ingeniería de transporte. El Nodo 210 de Análisis de Datos está conectado también, de nuevo mediante cualquier tipo de conexión de datos, a Usuarios 220 Finales. Estos Usuarios 220 Finales representan los usuarios últimos de los análisis generados mediante el Nodo 210 de Análisis de Datos y pueden suministrar también
45 parámetros usados en análisis realizados mediante el Nodo 210 de Análisis de Datos.
El Módulo 160 de Extracción de Datos y el Nodo 220 de Análisis de Datos ejemplares proporcionan dos funciones generales. El Módulo 160 de Extracción de Datos hace de interfaz con fuentes de información para recibir información a partir de esas fuentes. Esta recepción de información puede ser continua, en el sentido que la fuente de información suministra información al Módulo 160 de Extracción de Datos a intervalos regulares o según esté disponible. Esta recepción puede iniciarse mediante la fuente de información, que puede transferir la información al Módulo 160 de Extracción de Datos. Puede recibirse otra información mediante el Módulo 160 de Extracción de Datos basándose en peticiones desde el Módulo 160 de Extracción de Datos a la fuente de información.
55 El Nodo 220 de Análisis de Datos procesa la información recibida mediante el Módulo 160 de Extracción de Datos para soportar las necesidades de los Usuarios 220 Finales. Este procesamiento puede desencadenar necesidades de información adicionales, de manera que el Nodo 220 de Análisis de Datos pide la información a partir de fuentes de información específicas a través del Módulo 160 de Extracción de Datos.
La Figura 3 representa un diagrama 300 de bloques de un módulo de extracción de datos en un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 2 y 3, un componente 310 de Datos de Red Inalámbrica se comunica con el Módulo 160 de Extracción de Datos. Específicamente, en esta realización ejemplar, los Datos 310 de Red Inalámbrica se comunican con un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos. El Módulo 330 de Entrada y Procesamiento 65 de Datos y un Módulo 340 de Privacidad son componentes de un Módulo 320 de Procesador. Las operaciones del Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos se analizan en mayor detalle a continuación, en relación con la
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Figura 5. De manera similar, las operaciones del Módulo 340 de Privacidad se analizan en mayor detalle en relación con la Figura 7 a continuación.
El Modulo 320 de Procesador se conecta a un Módulo 350 de Localización. El Módulo 350 de Localización genera
5 datos de localización asociados con estaciones 105 móviles. El Módulo 350 de Localización está enlazado al Nodo 210 de Análisis de Datos. El Nodo 210 de Análisis de Datos puede acceder al Módulo 350 de Localización para recibir información de localización, u otra información, asociada con una o más estaciones 105 móviles.
Los componentes del Módulo 160 de Extracción de Datos, pueden controlarse mediante un Módulo 360 de Configuración y Supervisión. El Módulo 360 de Configuración y Supervisión supervisa el rendimiento del Módulo 160 de Extracción de Datos y establece parámetros de funcionamiento de sistema.
La Figura 4a presenta un diagrama 400 de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a la
15 Figura 4a, el diagrama 400 de bloques representa un único Módulo 160a de Extracción de Datos que interactúa con un único Nodo 210a de Análisis de Datos.
La Figura 4b presenta un diagrama 410 de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar alternativa de la presente invención. Con referencia a la Figura 4b, el diagrama 410 de bloques representa múltiples Módulos 160a, 160b, 160c de Extracción de datos que interactúan con un único Nodo 210a de Análisis de Datos. Un experto en la materia apreciaría que cualquier número de Módulos 160 de Extracción de Datos podría interactuar con un único Nodo 210 de Análisis de Datos. Por ejemplo, las redes de telefonía inalámbrica para una diversidad de operadoras inalámbricas podrían tener cada una un Módulo 160 de Extracción de Datos asociado con cada red individual. Los datos extraídos mediante
25 estos Módulos 160 de Extracción de Datos podrían accederse y hacerse funcionar todos mediante un único Nodo 210 de Análisis de Datos.
La Figura 4c presenta un diagrama 420 de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar alternativa de la presente invención. Con referencia a la Figura 4c, el diagrama 420 de bloques representa un único Módulo 160a de Extracción de Datos que interactúa con múltiples Nodos 210a, 210b, 210c de Análisis de Datos. Un experto en la materia apreciaría que cualquier número de Nodos 210 de Análisis de Datos podría interactuar con un único Módulo 160 de Extracción de Datos. Por ejemplo, comunidades individuales o aplicaciones de planificación e ingeniería de tráfico individuales podrían tener un Nodo 210 de Análisis de Datos especializado, cada uno enlazado a un Módulo 160 de Extracción
35 de Datos común.
La Figura 4d presenta un diagrama 430 de bloques que muestra componentes de un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar alternativa de la presente invención. Con referencia a la Figura 4d, el diagrama 430 de bloques representa múltiples Módulos 160a, 160b, 160c de Extracción de Datos que interactúan con múltiples Nodos 210a, 210b, 210c de Análisis de Datos. Un experto en la materia apreciaría que cualquier número de Nodos 210 de Análisis de Datos podría interactuar con cualquier número de Módulos 160 de Extracción de Datos. Por ejemplo, múltiples comunidades individuales o aplicaciones de planificación e ingeniería de tráfico individuales podrían tener cada una un Nodo 210 de Análisis de Datos especializado, cada uno enlazado a múltiples Módulos 160 de Extracción de Datos, uno para cada operadora de red
45 inalámbrica local.
La Figura 5 representa un diagrama 500 de bloques de un módulo de entrada y procesamiento de datos en un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a la Figura 5, un módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos intercambia datos con un componente 310 de Datos de Red Inalámbrica. Un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos incluye interfaces de fichero. Estas interfaces pueden ser específicas para un cierto tipo de fichero. En la realización ejemplar representada en la Figura 5, un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos incluye una Interfaz 542 de Fichero Plano y una Interfaz 544 de Fichero de FTP. Estas interfaces pueden interrogar al componente 310 de Datos de Red Inalámbrica, interrogando cada interfaz el componente de red que contiene el tipo de fichero
55 específico, ficheros de datos en una unidad de almacenamiento local (ficheros planos) y ficheros en un servidor de FTP (ficheros de FTP) en esta realización ejemplar.
Adicionalmente, el componente 310 de Datos de Red Inalámbrica puede enviar una corriente continua de datos a una Interfaz 546 de Fichero Continuo Diferente, es decir, un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos no necesita interrogar esta fuente de datos. Estos datos se toman a partir de un almacén 522 de datos de BSC, almacén 524 de datos de MSC y de VLR y almacén 526 de datos de HLR y puede incluir registros de detalle de llamada, mensajes de traspaso y mensajes de registro. Un experto en la materia apreciaría que un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos puede configurarse para recoger información en cualquier forma que se generen los Datos 310 de Red Inalámbrica.
65 En la realización ejemplar, un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos puede también recibir datos de
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posicionamiento a partir del componente 310 de Datos de Red Inalámbrica que incluye un sistema de posicionamiento móvil. Una Interfaz 548 de MPS interactúa directamente con una Pasarela 528 de MPS para pedir y recibir datos de MPS específicos. También, el Nodo 210 de Análisis de Datos puede acceder a datos en relación con la cobertura del área de celda a partir de un Mapa 530 de Cobertura de Sector de Celda.
5 Las interfaces de fichero en un Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos envían los datos a un directorio de trabajo. Los ficheros en el directorio de trabajo producen que se generen y envíen eventos a un Motor 550 de Análisis para procesamiento. El mensaje contiene el nombre de fichero del fichero de datos a analizar. A partir de este nombre, se selecciona la sintaxis de análisis más apropiada y se analiza el fichero. El directorio de programa para la realización ejemplar de la presente invención contiene un subdirectorio del analizador. Los ficheros jar que contienen analizadores se colocan en este directorio. El nombre del fichero jar debe coincidir con un nombre de clase en el fichero jar y esa clase debe implementar la interfaz del analizador. Una vez implementado, el analizador convierte los datos extraídos en un formato que puede usarse mediante el Módulo 340 de Privacidad y el Módulo 350 de Detección de Localización. Cuando se completa el procesamiento del fichero, el fichero se mueve a un
15 directorio procesado. Tras el inicio del Módulo 330 de Entrada y Procesamiento de Datos, todos los ficheros en el directorio procesado pueden purgarse si son más antiguos que un número de días especificado. Los parámetros de funcionamiento específicos, tales como cómo y cuándo almacenar y borrar los ficheros de datos, se controlan mediante el Módulo 360 de Configuración y Supervisión.
La Figura 6 representa un diagrama 600 de bloques de un nodo de análisis de datos en un sistema de planificación e ingeniería de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 3 y 6, el Nodo 210 de Análisis de Datos incluye dos módulos de análisis: un Analizador 610 Geográfico y un Analizador 620 de Tráfico. El Analizador 610 Geográfico analiza los datos de localización de la estación 105 móvil en asociación con las Zonas de Análisis de Transporte (TAZ) y caracteriza la relación de las estaciones 105 móviles
25 con respecto a una o más TAZ.
Los procesos de planificación de transporte típicos a menudo comienzan con la etapa de dividir un área de estudio global en subregiones conocidas como Zonas de Análisis de Transporte. Una TAZ típica es un área rectangular con un tipo principal de uso del terreno, tal como viviendas residenciales, limitadas por segmentos de calles principales. Sin embargo, una TAZ puede variar en tamaño, forma y uso del terreno según se requiera para cumplir una necesidad de planificación específica. A menudo, las TAZ son más pequeñas y más numerosas en áreas urbanas donde el tráfico es más denso y es necesaria una mayor resolución de patrones de tráfico para la planificación de tráfico eficaz.
35 El Nodo 210 de Análisis de Datos ejemplar proporciona una manera flexible para definir las TAZ para adecuarse a un fin particular. Por ejemplo, un usuario puede referirse simplemente a un conjunto de límites convencional como se define mediante una agencia de planificación o la oficina del censo o definir un conjunto completamente nuevo de límites. Se proporciona una serie de herramientas de sistemas de información geográfica (GIS) como parte del Analizador 610 Geográfico que permiten al usuario crear y editar límites de TAZ. Estas herramientas interactúan con una Base de datos 640 de GIS/Socioeconómica. Se presentan detalles adicionales de los análisis específicos realizados mediante el Analizador 610 Geográfico de esta realización ejemplar en relación con las Figuras 10-13 a continuación.
Adicionalmente, se proporciona una Base de datos 630 de Localización. La Base de datos 630 de Localización
45 almacena registros de localización asociados con estaciones 105 móviles. El Módulo 160 de Extracción de Datos genera estos registros de localización. Los registros de localización pueden incluir cualquiera de la siguiente información: identificador de estación móvil; localización de estación móvil; tiempo de evento de comunicación; tipo de evento de comunicación que da como resultado el registro de localización (por ejemplo, llamada, transferencia, registro, etc.); número llamado (si en llamada); velocidad de estación móvil; ruta de estación móvil; origen de estación móvil; destino de estación móvil; TAZ propia de estación móvil; y TAZ de trabajo de estación móvil. Algunos de estos elementos de información se analizan a continuación, en relación con descripciones de flujo de proceso en relación con la operación del Nodo 210 de Análisis de Datos. La Base de datos 630 de Localización interactúa con el Módulo 160 de Extracción de Datos y el Analizador 610 Geográfico y el Analizador 620 de Tráfico. En algunos casos, los resultados de los análisis realizados mediante el Analizador 610 Geográfico y el Analizador 620 de Tráfico
55 se almacenan en la Base de datos 630 de Localización para soportar análisis posteriores.
El Analizador 620 de Tráfico analiza flujos y patrones de tráfico como parte de un proceso de planificación e ingeniería de tráfico. El Analizador 620 de Tráfico puede determinar rutas de tráfico asociadas con una TAZ dada, estimar la velocidad de las estaciones 105 móviles y determinar el volumen de tráfico moviéndose en rutas de tráfico seleccionadas durante un tiempo dado. Para este último ejemplo, el Analizador 620 de Tráfico puede informar sobre volúmenes de tráfico históricos o proporcionar proyecciones para volúmenes de tráfico futuros basándose en datos históricos y suposiciones de planificación. Por ejemplo, el Analizador 620 de Tráfico puede usarse para predecir el flujo de volúmenes de tráfico a lo largo de rutas específicas en respuesta a un cambio planeado en las secuencias de luces de tráfico o una nueva carretera planeada.
65 El Analizador 620 de Tráfico interactúa con una Base de datos 650 de Planificación e Ingeniería de Transporte. Esta
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base de datos incluye información en relación con parámetros de gestión de tráfico, tales como secuencias de luces de tráfico y límites de volumen de carretera, y escenarios de planificación para soportar análisis “y si”. Adicionalmente, la información en la Base de datos 650 de Planificación e Ingeniería de Transporte puede usarse mediante el Analizador 610 Geográfico para soportar definir las TAZ.
5 Aunque el diagrama 600 representa la Base de datos 630 de Localización como parte del Nodo 210 de Análisis de Datos, un experto en la materia apreciaría que la Base de datos 630 de Localización puede ser un componente del Módulo 160 de Extracción de Datos. El Analizador 610 Geográfico y el analizador 620 de Tráfico podrían interactuar aún con la Base de datos 630 de Localización a través de una diversidad de medios de comunicaciones de datos usados para interactuar con una base de datos.
La Figura 7 presenta un diagrama de flujo de proceso para un Módulo de Privacidad de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figura 3 y 7, en la etapa 710, el Módulo 340 de Privacidad recibe información de comunicación. En la etapa 720, el Módulo 340 de Privacidad busca un Identificador de Unidad 15 de Comunicación asociado con la información de comunicaciones en una base de datos. El Identificador puede ser el número de serie o el número de teléfono de una estación móvil. La base de datos incluye todos los Identificadores de Unidad de Comunicación procesados mediante el Módulo 340 de Privacidad. Esta base de datos puede purgarse periódicamente, tal como cuando un registro es más antiguo de 24 horas, para proporcionar una medida de privacidad extra. Aunque estos datos pueden purgarse regularmente, cualquier registro de localización anónimo resultante puede mantenerse durante un largo tiempo para soportar planificación e ingeniería de transporte continua.
En la etapa 730, el Módulo 340 de Privacidad determina si el Identificador de Unidad de Comunicación está en la base de datos. Si el resultado de esta determinación es “NO”, a continuación el Módulo 340 de Privacidad crea, en la etapa 740, un identificador único para mapear al Identificador de Unidad de Comunicación y ambos identificadores
25 se almacenan en la base de datos del Módulo 340 de Privacidad. Este identificador único podría ser un número de serie, los resultados de un algoritmo de encriptación u otro proceso para mapear un identificador único con el Identificador de Unidad de Comunicación. Si el resultado de esta determinación es “SÍ”, o después de que se completa la etapa 740, el Módulo 340 de Privacidad recupera, en la etapa 750, el identificador único para la unidad de comunicaciones. El procesamiento adicional de la información usa el identificador único en lugar de la información de identificación personal. El Módulo 340 de Privacidad a continuación pasa a la etapa 760, donde vuelve al proceso que invocó el Módulo 340 de Privacidad.
Un experto en la materia apreciaría que las operaciones del Módulo 340 de Privacidad podrían tener lugar en un cortafuegos de la Red 100 de Telefonía Inalámbrica (Véase Figura 1) o fuera del cortafuegos. Las operaciones del
35 Módulo 340 de Privacidad podrían realizarse mediante la operadora de red inalámbrica, un proveedor de terceros o realizarse mediante la parte que hace funcionar el Módulo 160 de Extracción de Datos o el Nodo 210 de Análisis de Datos. Adicionalmente, aunque se ha analizado una base de datos del Módulo 340 de Privacidad separada, un experto en la materia apreciaría que puede usarse una única estructura de base de datos para soportar todo el almacenamiento de datos para el sistema.
En algunos casos, la fuente de información puede aplicar sus propios procesos para enmascarar información de identificación personal. Por ejemplo, una Red 100 de Telefonía Inalámbrica puede enmascarar información de identificación personal antes de transmitir la información al Módulo 160 de Extracción de Datos, tal como teniendo un sistema que extraiga esta información detrás del cortafuegos de la red. Como alternativa, la fuente de datos podría
45 contratar con un agregador de datos separado que suministre la información al Módulo 160 de Extracción de Datos, después de que se elimine la información de identificación personal.
La Figura 8 presenta un diagrama 800 de flujo de proceso global para planificación e ingeniería de tráfico de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 2 y 8, en la etapa 810, el Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte determina la localización de las estaciones 105 móviles. Estas estaciones móviles se comunican a través de una red de telefonía inalámbrica, tal como la Red 100 de Telefonía Inalámbrica. En esta etapa de determinación, el Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte puede recoger y almacenar una diversidad de información acerca de la estación 250 móvil, dependiendo de la cantidad y accesibilidad de la información recogida mediante la operadora de red inalámbrica. En esta etapa, el
55 Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte puede invocar un proceso de privacidad, tal como el proceso anteriormente descrito, en relación con la Figura 7. La etapa 810 puede realizarse mediante una operadora de red inalámbrica u otra parte. De manera similar, ciertos terceros pueden realizar algunos de los procesos de recogida de datos o de determinación de localización.
En la etapa 820, el Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte caracteriza la infraestructura de transporte de una región geográfica. Esta etapa puede incluir definir TAZ e identificar rutas de transporte y los segmentos y nodos de carretera que componen las rutas. Las características de una o más redes de telefonía inalámbrica, tal como cobertura de sector de celda, pueden incluirse también en esta caracterización.
65 En la etapa 830, el Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte determina parámetros de transporte asociados con la región geográfica caracterizada en la etapa 820. Estos parámetros, tales como velocidad de tráfico
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y volumen de tráfico, están basados en las determinaciones de localización de la estación 105 móvil realizadas en la etapa 810.
En la etapa 840, el Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte soporta actividades de planificación e 5 ingeniería de transporte. Este soporte puede incluir proporcionar informes de resumen o condiciones de tráfico y predecir los impactos en el flujo de tráfico basándose en escenarios de planificación.
Un experto en la materia apreciaría que los parámetros de transporte determinados usando el proceso ejemplar de la Figura 8 pueden soportar una diversidad de procesos de planificación e ingeniería de transporte. Por ejemplo, los parámetros pueden servir como entrada a análisis para determinar tendencias en uso de infraestructura de transporte o el impacto de abrir una nueva empresa comercial, tal como un gran negocio minorista, en un área específica. En algunos casos, el uso final de los parámetros de transporte, es decir, los datos relacionados con el transporte, pueden dictar la forma y carácter de los parámetros de transporte determinados mediante el proceso
800.
15 La Figura 9 presenta un diagrama 900 de flujo de proceso para generar registros de localización de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 3 y 9, en la etapa 910, el Módulo 160 de Extracción de Datos recupera datos de comunicaciones a partir de los Datos 310 de Red Inalámbrica. En la etapa 920, el Módulo 160 de Extracción de Datos determina si un Módulo de Privacidad, tal como el Módulo 340 de Privacidad debería invocarse. Si la decisión es “SÍ”, el proceso 900 inicia un proceso de privacidad, tal como el proceso 700, analizado anteriormente en relación con la Figura 7. Si la decisión es “NO”, o después de que se ha completado el proceso de privacidad, el proceso 900 pasa a la etapa 930, donde se caracterizan los datos de comunicación. Por ejemplo, la comunicación puede ser una llamada, una transferencia o un registro. En la etapa 940, el Módulo 160 de Extracción de Datos genera un registro de localización. Como mínimo, este registro incluye
25 un identificador de estación móvil, una localización de estación móvil asociada y una indicación de tiempo. El registro podría tener información adicional, incluyendo la naturaleza de las comunicaciones, como se caracteriza en la etapa
930.
La Figura 10 presenta un diagrama 1000 de flujo de proceso para asociar una estación móvil con una zona de análisis de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 6 y 10, en la etapa 1010, una o más Zonas de Análisis de Transporte (TAZ) se establecen en una región geográfica. Típicamente, la región geográfica representa un área que se está estudiando para los fines de planificación o ingeniería de transporte. La etapa 1010 puede realizarse independientemente de cualquiera de las otras etapas en este proceso. Es decir, la definición de las TAZ puede ocurrir independientemente de y antes de
35 realizar cualquiera de las otras etapas del proceso 1000.
Una TAZ representa una subregión en una región geográfica. Una TAZ puede definirse basándose en límites de uso del terreno, parámetros geométricos establecidos o límites físicos o gubernamentales reales. Cómo se define una TAZ puede variar basándose en el usuario final de un análisis.
En la etapa 1020, el Analizador 610 Geográfico selecciona un registro de localización a partir de la Base de datos 630 de Localización. En la etapa 1030, el Analizador 610 Geográfico identifica una TAZ principal para la estación 105 móvil asociada con el registro de localización. Una TAZ principal puede representar la TAZ donde el propietario de la estación 105 móvil asociada con el registro de localización vive, es decir, donde la estación 105 móvil está
45 localizada durante los momentos cuando los usuarios están tradicionalmente en “casa”, por ejemplo desde las 6:00 pm a las 8:00 am. Como alternativa, la TAZ principal puede ser donde la estación 105 móvil pasa la mayoría del tiempo durante un día. Los detalles de esta etapa se analizan en mayor detalle a continuación en relación con la Figura 11.
En la etapa 1040, el Analizador 610 Geográfico identifica una TAZ secundaria para la estación 105 móvil asociada con el registro de localización. La TAZ secundaria puede representar la TAZ donde el propietario de la estación 105 móvil asociada con el registro de localización pasa la mayoría de un día de trabajo tradicional, es decir, tal como desde las 8:00 am a las 6:00 pm los días laborables -una TAZ de “trabajo”. Los detalles de esta etapa se analizan en mayor detalle a continuación en relación con la Figura 12.
55 En la etapa 1050, el Analizador 610 Geográfico determina si los registros de localización adicionales en la Base de datos 630 de Localización necesitan designaciones para una TAZ primaria y una secundaria. Si es así, el proceso 1000 vuelve a la etapa 1020. Si no, el proceso finaliza en la etapa 1060.
Un experto en la materia apreciaría que una estación móvil puede asociarse con TAZ adicionales. Por ejemplo, una TAZ secundaria (o terciaria) puede representar una TAZ de comercio minorista, que refleja la zona de análisis de transporte donde el propietario de una estación móvil generalmente compra. Esta TAZ podría determinarse basándose en un uso de temporización (tal como sábado) y de terreno geográfico de una TAZ (tal como una TAZ que incluye un área alrededor de un centro comercial).
65 La Figura 11 presenta un diagrama 1030 de flujo de proceso para identificar una zona de análisis de transporte
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primaria para una estación móvil de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 6 y 10, 11, en la etapa 1110, el Analizador 610 Geográfico recupera todos los registros de localización asociados con la estación 105 móvil asociados con el registro de localización seleccionado en la etapa 1020. Como se ha analizado anteriormente, cada registro de localización se refiere a una estación 105 móvil específica. En la
5 etapa 1110, se recupera cada registro de localización asociado con una única estación 105 móvil.
En la etapa 1120, el Analizador 610 Geográfico determina si los registros recuperados indican que la estación 105 móvil tiene una TAZ primaria asociada con ellos. Si el resultado de esta determinación es “SÍ”, el proceso 1030 pasa a la etapa 1130 y el Analizador 610 Geográfico identifica la caracterización de la comunicación asociada con el registro de localización seleccionado en la etapa 1020. En la etapa 1140, el Analizador 610 Geográfico determina si la designación de una TAZ primaria es coherente con el registro de localización seleccionado. Por ejemplo, el registro de localización puede asociarse con la iniciación de una llamada desde una estación móvil fija en una TAZ que está designada en otros registros de localización como esa TAZ primaria de la estación móvil. En este caso, la designación sería coherente. Si la designación es coherente, el proceso 1030 pasa a la etapa 1150 y el Analizador
15 610 Geográfico actualiza el registro de localización seleccionado en la etapa 1020 para incluir una TAZ primaria.
Si la determinación en la etapa 1140 es “NO”, a continuación el proceso 1030 pasa a la etapa 1160 y el Analizador 610 Geográfico determina una TAZ primaria para la estación 105 móvil. La TAZ primaria puede representar la “casa” del usuario de la estación móvil. Como tal, esta determinación puede basarse en el hecho, por ejemplo, que los últimos registros de localización están asociados con iniciaciones de llamada en la misma TAZ (aunque diferente de la TAZ propia anteriormente designada), y todas las llamadas iniciadas después de las 9:00 pm. Un experto en la materia apreciaría que el Analizador 610 Geográfico puede no ser capaz de identificar una TAZ primaria, debido a datos de localización incoherentes. En ese caso, en la etapa 1160, el Analizador 610 Geográfico indicaría “indeterminado” para todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil. El proceso 1030 pasa
25 a la etapa 1170 todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil que se actualizan con la nueva TAZ primaria.
Si la determinación en la etapa 1120 es “NO”, a continuación el proceso 1030 pasa a la etapa 1180 y el Analizador 610 Geográfico determina si existen registros suficientes para designar una TAZ primaria para una estación 105 móvil. Si la determinación en la etapa 1190 es “SÍ”, a continuación el proceso 1030 pasa a la etapa 1160 y el Analizador 610 Geográfico determina una TAZ primaria para la estación 105 móvil. La TAZ primaria puede representar la “casa” del usuario de la estación móvil. Como tal, esta determinación puede basarse en el hecho, por ejemplo, que los últimos registros de localización están asociados con iniciaciones de llamada en la misma TAZ, y todas iniciadas después de las 9:00 pm. El proceso 1030 pasa a la etapa 1170 todos los registros de localización
35 asociados con esa estación 105 móvil que se actualizan con la nueva TAZ primaria.
Si la determinación en la etapa 1180 es “NO”, a continuación el proceso 1030 pasa a la etapa 1190 y el Analizador 610 Geográfico designa la TAZ primaria para todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil como “indeterminado”. Un experto en la materia apreciaría que en muchos casos, una TAZ primaria nunca puede identificarse para ciertos registros de localización. Estos registros pueden corresponder a estaciones 105 móviles que atraviesan la región geográfica, tal como viajeros fuera del estado en una autopista interestatal. Un experto en la materia apreciaría que a medida que se recogen más registros de localización para una estación móvil específica, el sistema puede identificar con más probabilidad una TAZ primaria para esa estación móvil.
45 La Figura 12 presenta un diagrama 1040 de flujo de proceso para identificar una zona de análisis de transporte secundaria para una estación móvil de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 6, y 10, 12, en la etapa 1210, el Analizador 610 Geográfico recupera todos los registros de localización asociados con la estación 105 móvil asociados con el registro de localización seleccionado en la etapa 1020. Como se ha analizado anteriormente, cada registro de localización se refiere a una estación 105 móvil específica. En la etapa 1210, se recupera cada registro de localización asociado con una única estación 105 móvil.
En la etapa 1220, el Analizador 610 Geográfico determina si los registros recuperados indican que la estación 105 móvil tiene una TAZ secundaria asociada con ellos. Si el resultado de esta determinación es “SÍ”, el proceso 1040 pasa a la etapa 1230 y el Analizador 610 Geográfico identifica la caracterización de la comunicación asociada con el
55 registro de localización seleccionado en la etapa 1020. En la etapa 1240, el Analizador 610 Geográfico determina si la designación de una TAZ secundaria es coherente con el registro de localización seleccionado. Por ejemplo, el registro de localización puede asociarse con la iniciación de una llamada desde una estación móvil fija en una TAZ que está designada en otros registros de localización como esa TAZ secundaria de la estación móvil. En este caso, la designación sería coherente. Si la designación es coherente, el proceso 1040 pasa a la etapa 1250 y el Analizador 610 Geográfico actualiza el registro de localización seleccionado en la etapa 1020 para incluir una TAZ secundaria.
Si la determinación en la etapa 1140 es “NO”, a continuación el proceso 1040 pasa a la etapa 1260 y el Analizador 610 Geográfico determina una TAZ secundaria para la estación 105 móvil. La TAZ secundaria puede representar el “lugar de trabajo” del usuario de la estación móvil. Como tal, esta determinación puede basarse en el hecho, por 65 ejemplo, que los últimos registros de localización están asociados con iniciaciones de llamada en la misma TAZ (aunque diferente de la TAZ secundaria anteriormente designada), y todas iniciadas alrededor de las 5:00 pm. Un
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experto en la materia apreciaría que el Analizador 610 Geográfico puede no ser capaz de identificar una nueva TAZ secundaria, debido a datos de localización incoherentes. En ese caso, en la etapa 1260, el Analizador 610 Geográfico indicaría “indeterminado” para todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil. El proceso 1040 pasa a la etapa 1270 todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil que
5 se actualizan con la nueva TAZ secundaria.
Si la determinación en la etapa 1220 es “NO” a continuación el proceso 1040 pasa a la etapa 1280 y el Analizador 610 Geográfico determina si existen suficientes registros para designar una TAZ secundaria para una estación 105 móvil. Si la determinación en la etapa 1290 es “SÍ”, a continuación el proceso 1040 pasa a la etapa 1260 y el Analizador 610 Geográfico determina una TAZ secundaria para la estación 105 móvil. La TAZ secundaria puede representar el “lugar de trabajo” del usuario de la estación móvil. Como tal, esta determinación puede basarse en el hecho, por ejemplo, que los últimos registros de localización están asociados con iniciaciones de llamada en la misma TAZ, y todas iniciadas alrededor de las 5:00 pm. El proceso 1040 pasa a la etapa 1270 todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil que se actualizan con la nueva TAZ secundaria.
15 Si la determinación en la etapa 1280 es “NO”, a continuación el proceso 1040 pasa a la etapa 1290 y el Analizador 610 Geográfico designa la TAZ secundaria para todos los registros de localización asociados con esa estación 105 móvil como “indeterminado”. Como con el caso de las TAZ primarias, un experto en la materia apreciaría que en muchos casos, una TAZ secundaria nunca se identificará para ciertos registros de localización. Estos registros pueden corresponder a estaciones 105 móviles que atraviesan la región geográfica, tales como viajeros fuera del estado en una autopista interestatal. Un experto en la materia apreciaría que a medida que se recogen más registros de localización para una estación móvil específica, el sistema puede identificar con más probabilidad una TAZ secundaria para esa estación móvil.
25 La Figura 13a presenta un diagrama 1300 de flujo de proceso para generar una matriz de origen-destino (OD) de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 6, y 13a, en la etapa 1310, el Analizador 610 Geográfico busca en la Base de datos 630 de Localización e identifica registros de localización asociados con un evento de iniciación de viaje para una estación 105 móvil e identifica la TAZ asociada con ese registro de localización.
Puesto que los registros de localización para cualquier estación móvil no proporcionan una imagen continua de las localizaciones de esa estación móvil, el origen o destino de un viaje puede determinarse observando múltiples observaciones secuenciales de la estación móvil en la misma TAZ durante algún periodo de tiempo, moviéndose aún en esa TAZ. El tiempo de partida se supone que es el tiempo de la última observación en la TAZ de origen justo
35 antes del cambio en las localizaciones (es decir, un movimiento en una nueva TAZ). Un evento de iniciación de viaje entonces es la secuencia de registros de localización que proporciona una estación móvil en la misma TAZ durante algún periodo de tiempo que también indica que la estación móvil está moviéndose.
En la etapa 1320, el Analizador 610 Geográfico identifica registros de localización asociados con la estación 105 móvil que indican que la estación móvil se ha movido a una TAZ adyacente. Esta etapa de identificación se repite hasta el evento de la etapa 1330. Es decir, el Analizador 610 Geográfico rastrea el movimiento de la estación 105 móvil hasta que determina que la estación móvil se ha movido a su TAZ de destino. En la etapa 1330, el Analizador 610 Geográfico identifica que la estación 105 móvil ha alcanzado una TAZ de destino. Esta determinación puede realizarse cuando los registros de localización indican que, durante un cierto periodo de tiempo, el registro de
45 localización indica que la estación 105 móvil ha permanecido en una TAZ.
En la etapa 1340, el Analizador 610 Geográfico registra un evento de “producción” para la TAZ identificada en la Etapa 1310 y un evento de “atracción” para la TAZ identificada en la etapa 1330. En la etapa 1350, el Analizador 610 Geográfico genera una entrada para una matriz de OD. Una matriz de este tipo puede usarse para proporcionar estimaciones del movimiento de tráfico a lo largo de toda una región geográfica. El proceso 1300 puede usarse para sustituir el ejercicio difícil y a menudo costoso de usar mediciones y encuestas directas para generar una matriz de OD comparable. Un experto en la materia apreciaría que las estimaciones generadas a partir del proceso 1300 pueden modificarse por un factor que tenga en cuenta el hecho de que la estimación está basada en uso de teléfono celular. Por ejemplo, las estimaciones pueden ajustarse por un factor que represente la relación del número de
55 conductores que mantienen su teléfono celular encendido en todo momento al número total de coches.
En la etapa 1360, el Analizador 610 Geográfico determina si los registros de localización indican un evento de iniciación de viaje adicional. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1300 vuelve a la etapa 1310 y se repite. De otra manera, el proceso 1300 pasa a la etapa 1370 y finaliza.
La Figura 13b proporciona un ejemplo representativo de una matriz 1380 de OD de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a la Figura 13b, la matriz 1380 incluye encabezados de columna para zonas de origen, o TAZ, tales como la zona “4” 1381. La matriz 1380 incluye encabezados de fila para zonas de destino, o TAZ, tales como la zona “1” 1382. La matriz 1380 incluye también entradas, tales como la entrada 1383. 65 Estas entradas representan el número de viajes que se originan en una zona de origen indicada y terminan en una zona de destino indicada. Por ejemplo, la entrada 1383 es “123”. Esta entrada 1383 significa que se originaron 123
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viajes en la zona 4 1381 y terminaron en la zona 1 1382 durante un periodo de tiempo de interés. La matriz 1380 mide viajes entre zonas. Como tal, las entradas para un origen y finalización de un viaje en la misma zona no tienen valores, tal como la entrada 1384, que se representa mediante una “x”.
5 Los planificadores e ingenieros de transporte usan la matriz de OD al describir patrones de transporte en una región. Esta matriz tiene información sobre el viaje y transporte realizado entre diferentes zonas de una región. La matriz de OD proporciona una referencia sencilla de movimiento de tráfico global e identifica áreas potenciales de interés, por ejemplo, un área de destino de alta densidad. La matriz de OD puede usarse para identificar posibles cuellos de botella en un sistema de transporte. La matriz de OD tradicionalmente puede estimarse usando recuentos de tráfico en enlaces en la red de transporte y otra información disponible. Esta información sobre el viaje a menudo está contenida en una matriz de OD objetivo. La matriz de OD objetivo puede ser una matriz antigua (probablemente desactualizada) o un resultado de una encuesta de muestra. Los resultados de la encuesta deben extrapolarse para determinar una matriz de OD precisa. La presente invención proporciona un conjunto más fiable y completo de observaciones de recorrido para producir una imagen precisa de los patrones de viaje a través de toda una región.
15 La Figura 14 presenta un diagrama 1400 de flujo de proceso para identificar rutas de transporte asociadas con una zona de análisis de transporte de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 2, 6 y 14, en la etapa 1410, el Analizador 620 de Tráfico identifica todos los nodos, segmentos de carretera y rutas en una TAZ. Los nodos se localizan típicamente en intersecciones de calles, pero pueden localizarse también en puntos de interés. Un segmento es la porción de una calle que une dos nodos. Las rutas se forman como conjuntos contiguos de segmentos de carretera con puntos finales específicos o zonas de fin. Números, o algún otro tipo de indicador, pueden asignarse a los nodos, segmentos y rutas. Los indicadores de nodo, segmento y ruta junto con sus atributos, tales como tiempos de recorrido para cada segmento pueden usarse mediante el Sistema 250 de Planificación e Ingeniería de Transporte. Durante la etapa 1410, el Analizador 620 de
25 Tráfico puede acceder a la Base de datos 640 de GIS/Socioeconómica para identificar nodos, segmentos de carretera y rutas. Adicionalmente, el Analizador 620 de Tráfico puede acceder a mapas de sector de celda para una red de telefonía inalámbrica para asociar sectores de celda específicos con nodos, segmentos de carretera y rutas.
En la etapa 1420, el Analizador 620 de Tráfico asigna un número u otro indicador a cada nodo, segmento de ruta y ruta en una TAZ. En la etapa 1430, el Analizador 620 de Tráfico determina si existen TAZ adicionales para caracterizar. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1400 vuelve a la etapa 1410 y el proceso se repite para la siguiente TAZ. Si la determinación en la etapa 1430 es “NO”, el proceso 1400 pasa a la etapa 1440 y se identifican puntos de conexión para TAZ adyacentes. En otras palabras, en la etapa 1440, el Analizador 620 de Tráfico identifica localizaciones (designadas como nodos) donde un segmento de carretera cruza la frontera de TAZ
35 adyacentes.
En la etapa 1450, el Analizador 620 de Tráfico almacena todos los nodos, segmentos de carretera y rutas dentro de TAZ y entre TAZ en una base de datos, tal como la Base de datos 650 de Planificación e Ingeniería de Transporte. El proceso 1400 puede repetirse según sea necesario para actualizar la información de carretera.
La Figura 15 presenta un diagrama 1500 de flujo de proceso para estimar la velocidad media para un segmento de carretera de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 6 y 15 en la etapa 1510, el Analizador 620 de Tráfico identifica una estación 105 móvil moviéndose a lo largo de una ruta. Esta etapa puede incluir que el Analizador 620 de Tráfico identifique a partir de los registros de localización de la 45 Base de datos 630 de Localización una estación 105 móvil común en momentos que están muy juntos, donde las localizaciones varían. En este caso, el Analizador 620 de Tráfico puede determinar el segmento de carretera o rutas que la estación móvil recorrió durante ese tiempo. En algunos casos, pueden haberse tomado una diversidad o rutas entre las localizaciones indicadas mediante dos registros de localización. Un experto en la materia apreciaría que podría usarse un número de maneras para asignar una ruta, tal como la distancia más corta, la ruta más rápida o ruta anteriormente recorrida, si los datos históricos para la estación móvil indican una ruta recorrida coherentemente.
En la etapa 1520, el Analizador 620 de Tráfico estima la velocidad de la estación 105 móvil a lo largo del segmento de carretera o ruta. Esta estimación es la distancia de recorrido entre dos registros de localización dividida por el tiempo entre los dos registros de localización. En la etapa 1530, el Analizador 620 de Tráfico almacena el valor de
55 velocidad estimada e intervalo de tiempo, es decir, el tiempo del día y fecha, asociados con la estación 105 móvil y ruta. Estos datos pueden almacenarse en la Base de datos 650 de Planificación e Ingeniería de Transporte o en la Base de datos 630 de Localización. De hecho, un experto en la materia apreciaría que podría usarse una única base de datos para gestionar todos los datos asociados con la presente invención.
En la etapa 1540, el Analizador 620 de Tráfico determina si las estaciones 105 móviles adicionales se están moviendo a lo largo del mismo segmento de carretera al mismo tiempo, como se indica mediante los registros de localización. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1500 vuelve a la etapa 1510 y repite las etapas para la siguiente estación 105 móvil. Si la determinación es “NO”, el proceso 1500 pasa a la etapa 1550 y el Analizador 620 de Tráfico estima la velocidad media para un segmento de carretera para cada intervalo de tiempo. La velocidad media para el 65 segmento de carretera puede simplemente ser la suma de las velocidades para cada estación 105 móvil dividida por el número de estaciones móviles. El algoritmo de velocidad puede tener niveles de sofisticación adicionales, tales
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como la capacidad de filtrar estaciones 105 móviles que no están asociadas con coches, tales como peatones. Un intervalo de tiempo es un tramo de tiempo establecido, tal como desde las 7:00 am a las 7:10 am los martes, y la duración del intervalo puede variar según el intervalo de tiempo. Por ejemplo, otro intervalo de tiempo puede ser el domingo desde las 12 de medianoche a las 6:00 am.
5 La Patente de Estados Unidos Nº 6.842.620, titulada System and Method for Providing Traffic Information Using Operational Data of a Wireless Network describe una manera que puede asignarse un movimiento de estación móvil a los segmentos de carretera y a la velocidad estimada.
En la etapa 1560, el Analizador 620 de Tráfico determina si necesitan analizarse segmentos de carretera adicionales. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1500 vuelve a la etapa 1510 y repite las etapas para el siguiente segmento de carretera. Si la determinación es “NO”, el proceso 1500 pasa a la etapa 1570 y termina. El proceso 1500 puede ejecutarse frecuentemente para actualizar datos de ruta de transporte. Adicionalmente, el proceso 1500 puede ejecutarse diariamente para establecer una imagen histórica completa del flujo de tráfico en un área.
15 La Figura 16 presenta un diagrama 1600 de flujo de proceso para estimar volumen de tráfico de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 6 y 16, en la etapa 1610, el Analizador 620 de Tráfico identifica un segmento de carretera para una ruta de interés. En la etapa 1620, durante un intervalo de tiempo dado, el Analizador 620 de Tráfico determina el volumen de tráfico en un segmento de carretera. El intervalo de tiempo puede ser un día y momento específicos, tal como el 6 de marzo de 2006 entre las 7:00 am y las
7:10 am o puede representar múltiples días, tal como las mañanas de los martes durante el año pasado entre las
7:00 am y las 7:10 am. Esta estimación del volumen está basada en el número de estaciones 105 móviles en el segmento de carretera, como se indica en los registros de localización. Esta estimación puede ajustarse mediante un factor para tener en cuenta aquellos vehículos que no tienen teléfonos celulares encendidos. También, para un
25 intervalo de tiempo agregado, se informaría típicamente el volumen como una media diaria durante el intervalo de tiempo y puede incluir otras medidas estadísticas. Por ejemplo, para el caso de las “mañanas de los martes durante el año pasado entre las 7:00 am y las 7:10 am”, el resultado puede ser “47 coches por día de media, más o menos 7, con un máximo de 68 el 7 de febrero de 2006”.
En la etapa 1630, el Analizador 620 de Tráfico determina si segmentos de carretera adicionales comprenden la ruta de interés. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1600 pasa a la etapa 1640 e identifica segmentos de carretera adicionales en la ruta. Esta identificación puede realizarse consultando la Base de datos 650 de Planificación e Ingeniería de Transporte. El proceso 1600 a continuación vuelve a la etapa 1620 y se repite. Si la determinación es “NO”, el proceso 1600 pasa a la etapa 1650 y determina el volumen a lo largo de la ruta completa.
35 En la etapa 1660, el Analizador 620 de Tráfico determina si necesitan evaluarse intervalos de tiempo adicionales. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1600 vuelve a la etapa 1610, usando la misma ruta de interés. Si la determinación es “NO”, el Analizador 620 de Tráfico determina si han de analizarse rutas adicionales. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1600 vuelve a la etapa 1610 e identifica un segmento de carretera a partir de la nueva ruta de interés. Si la determinación es “NO”, el proceso 1600 pasa a la etapa 1680 y finaliza.
La Figura 17 presenta un diagrama 1700 de flujo de proceso para predecir volumen de tráfico de acuerdo con una realización ejemplar de la presente invención. Con referencia a las Figuras 1, 2, 6 y 17, en la etapa 1710, el Analizador 620 de Tráfico identifica un segmento de carretera para una ruta de interés. En la etapa 1720, durante un
45 intervalo de tiempo dado, el Analizador 620 de Tráfico determina el volumen histórico de tráfico en un segmento de carretera. El intervalo de tiempo puede ser un día y momento específicos, tal como el 6 de marzo de 2006 entre las
7:00 am y las 7:10 am o puede representar múltiples días, tal como las mañanas de los martes durante el año pasado entre las 7:00 am y las 7:10 am. Esta estimación de volumen está basada en el número de estaciones 105 móviles en el segmento de carretera, como se indica en los registros de localización. Esta estimación puede ajustarse mediante un factor para tener en cuenta aquellos vehículos que no tienen teléfonos celulares encendidos. También, para un intervalo de tiempo agregado, se informaría típicamente el volumen como una media diaria durante el intervalo de tiempo y puede incluir otras medidas estadísticas, como se ha analizado anteriormente.
En la etapa 1730, el Analizador 620 de Tráfico determina si segmentos de carretera adicionales comprenden la ruta
55 de interés. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1600 pasa a la etapa 1740 e identifica segmentos de carretera adicionales en la ruta. Esta identificación puede realizarse consultando la Base de datos 650 de Planificación e Ingeniería de Transporte. El proceso 1700 a continuación vuelve a la etapa 1720 y se repite. Si la determinación es “NO”, el proceso 1700 pasa a la etapa 1750 y determina el volumen de tráfico histórico a lo largo de la ruta completa.
En la etapa 1760, se proporcionan restricciones de escenario de planificación. Estas restricciones pueden incluir estrechar una carretera de dos carriles en una dirección a un carril (por ejemplo, en anticipación de actividades de construcción), cambiar la secuencia de luces de tráfico en un nodo de tráfico específico, o cambiar la velocidad publicada a lo largo de un segmento de carretera. Estas restricciones de escenario de planificación posibilitan a los planificadores de tráfico predecir el impacto de ciertos cambios a condiciones de ruta de recorrido. Los usuarios
65 finales, tales como los Usuarios 220 Finales, pueden suministrar estas restricciones.
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En la etapa 1770, el Analizador 620 de Tráfico predice el volumen de tráfico en la ruta basándose en las restricciones. La predicción puede basarse en ajustar velocidades medias a lo largo de una ruta y determinar el impacto en vehículos que dejan segmentos de carretera específicos. Los resultados de este tipo de análisis pueden usarse a continuación para modificar estimaciones de volumen para un camino de carretera.
5 En la etapa 1780, el Analizador 620 de Tráfico determina si son necesarios datos históricos adicionales. Por ejemplo, el Analizador 620 de Tráfico puede necesitar determinar el flujo de tráfico histórico a lo largo de rutas alternativas para determinar si un aumento en la congestión de tráfico a lo largo de una ruta puede compensarse mediante más vehículos que toman una ruta alternativa.
10 Un experto en la materia apreciaría que las etapas 1710 a 1750 pueden ocurrir independientemente a partir de etapas posteriores en el proceso 1700. Si la determinación es “SÍ”, el proceso 1700 vuelve a la etapa 1710 e identifica rutas de interés adicionales. Si la determinación es “NO” el proceso 1700 pasa a la etapa 1790 y finaliza.
15 En vista de lo anterior, podría apreciarse que la presente invención soporta un sistema y método para usar datos a partir de una red de telefonía inalámbrica para soportar planificación e ingeniería de transporte. Los datos relacionados con usuarios de red inalámbrica se extraen a partir de la red inalámbrica para determinar la localización de una estación móvil. Pueden usarse registros de localización adicionales para la estación móvil para caracterizar el movimiento de la estación móvil: su velocidad, su ruta, su punto de origen y destino y sus zonas de análisis de
20 transporte primaria y secundaria. Los datos de agregación asociados con múltiples estaciones móviles permiten caracterizar y predecir parámetros de tráfico, incluyendo velocidades de tráfico y volúmenes a lo largo de rutas.

Claims (5)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un método para usar datos a partir de una red (100) de telefonía inalámbrica para asociar una estación (105)
    móvil con una zona de análisis de transporte primaria a partir de una pluralidad de zonas de análisis de transporte 5 establecidas que representan subregiones de una región geográfica, que comprende las etapas de:
    recuperar (1020) a partir de una base de datos (630) de localización un registro de localización, donde cada registro de localización almacenado en la base de datos de localización está asociado con una estación móvil de la red de telefonía inalámbrica;
    10 recuperar (1110) a partir de la base de datos (630) de localización cada registro de localización asociado con la estación móvil asociada con el registro de localización recuperado; establecer uno o más criterios para asociar la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria, donde el uno o más criterios relacionan la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria basándose en un parámetro de tiempo asociado con la estación móvil y la zona de análisis de transporte
    15 primaria; y aplicar el uno o más criterios para asociar la estación móvil con la zona de análisis de transporte primaria basándose en uno o más registros de localización recuperados, donde los registros de localización asociados con la estación móvil se actualizan (1170) con la zona de análisis de transporte primaria asociada.
    20
  2. 2. El método de la reivindicación 1 donde la zona de análisis de transporte primaria asociada representa la zona de análisis de transporte donde reside un usuario de la estación móvil.
  3. 3.
    El método de la reivindicación 1 donde la zona de análisis de transporte primaria asociada representa la zona de 25 análisis de transporte donde trabaja un usuario de la estación móvil.
  4. 4. El método de la reivindicación 1 donde el parámetro de tiempo comprende un momento del día.
  5. 5.
    El método de la reivindicación 1 donde el parámetro de tiempo comprende una cantidad de tiempo. 30
    15
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