JP6169471B2 - 滞留位置推定装置および滞留位置推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、セルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた位置データに基づいて、あるセル内に滞留中の端末ユーザの滞留位置を推定する滞留位置推定装置および滞留位置推定方法に関する。

端末ユーザの位置データを取得する方法として、例えばセルベース測位方式などのセル単位で端末ユーザの位置を推定する技術、PRACH-PD測位方式などの遅延量単位で端末ユーザの位置を推定する技術、および、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号に基づき端末ユーザの位置を推定する技術（特許文献１参照）が知られており、セルベースの測位と遅延量ベースの測位は精度が比較的低く、一方、後者のＧＰＳ測位は精度が比較的高いことが知られている。このうち、セルベースの測位では、例えば、端末ユーザが所在しているセル（以下「所在セル」という）を判別し、当該セルに関するセル代表座標から端末ユーザの位置データを取得する技術が知られており、遅延量ベースの測位では、例えば、端末ユーザが所在しているセルと、端末と基地局装置間の遅延量から端末ユーザの位置データを取得する技術が知られている。

特開２０１１−１７１８７６号公報

ところが、実際の無線ネットワークでは、電波の受信環境が不安定であること等に起因して、端末ユーザの所在セルが頻繁に切り替わる「ばたつき現象」が発生するおそれがある。もしこの現象が発生すると、実際の端末は同じ地点から移動していないにも関わらず、所在セル識別子および関連するセル代表座標が頻繁に変更したように見えてしまう。そのため、上記のような現象による影響を抑えることが課題であった。

一方、セルベースまたは遅延量ベースの測位に関する従来の技術では、移動中の端末ユーザと滞留中の端末ユーザとを区別せずに、同じものとして扱っていた。ところが、移動中／滞留中を判別して端末ユーザの位置を推定しないと、パーソントリップ統計など観光や交通に関する有効な統計情報を得ることは困難であった。

そこで、本発明は、セルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた位置データに基づいて、移動中／滞留中を適切に判別し、滞留中である端末ユーザの平均的な滞留位置を推定することを目的とする。

本発明に係る滞留位置推定装置は、対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた、当該端末の端末識別情報、測位時刻情報、所在セル識別情報、および当該端末と所在セルの基地局間の遅延量を含む所在セルデータ、の各レコードに対し、所定の規則に基づき算出された所在セルへの滞留期間期待値および所在セルへの到着時刻期待値を付与して、加工データを得る前処理部と、前記加工データから端末識別情報に基づいて端末ごとのレコードを抽出し前記到着時刻期待値を基準に並べ替えることで、端末の所在セル遷移を表す端末ごとの時系列リストを得て、セル同士の隣接関係情報に基づいて前記時系列リストを隣接セル同士の滞留セルリスト候補に分割し、前記滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出するグループ抽出部と、抽出された滞留セルリストごとに、予め定められたセル座標対応表またはセル遅延量座標対応表と、当該滞留セルリストに関する滞留期間期待値又は信号数とに基づいて、滞留位置を算出する滞留位置算出部と、を備える。

このような構成の滞留位置推定装置では、前処理部が、対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた、当該端末の端末識別情報、測位時刻情報、所在セル識別情報、および当該端末と所在セルの基地局間の遅延量を含む所在セルデータ、の各レコードに対し、所定の規則に基づき算出された所在セルへの滞留期間期待値および所在セルへの到着時刻期待値を付与して、加工データを得る。次に、グループ抽出部が、加工データから端末識別情報に基づいて端末ごとのレコードを抽出し到着時刻期待値を基準に並べ替えることで、端末の所在セル遷移を表す端末ごとの時系列リストを得て、セル同士の隣接関係情報に基づいて時系列リストを隣接セル同士の滞留セルリスト候補に分割し、滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出する。そして、滞留位置算出部が、抽出された滞留セルリストごとに、予め定められたセル座標対応表またはセル遅延量座標対応表と、当該滞留セルリストに関する滞留期間期待値又は信号数とに基づいて、滞留位置を算出する。

このように、グループ抽出部は、滞留セルリストを抽出するにあたり、セル同士の隣接関係情報に基づいて、所在セル遷移を表す時系列リストを隣接セル同士の滞留セルリスト候補に分割する。これにより、ばたつき現象等に起因して観測された複数の所在セルデータを同一視することが可能となる。さらに、グループ抽出部は、滞留セルリスト候補のうち、滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出することで、端末の滞留中／移動中を適切に判別し滞留中に関する滞留セルリスト候補のみを適切に抽出する。以上により、移動中／滞留中を適切に判別しつつ、ばたつき現象等による影響を抑え、滞留中の端末ユーザの平均的な滞留位置を推定することができる。

上記のグループ抽出部は、単一の滞留セルリストに含まれる所在セル数の最大値に関する条件および所在セル間のホップ数の最大値に関する条件のうち少なくとも１つをさらに基礎として、滞留セルリストの抽出を行ってもよい。この場合、例えば非常に頻繁に測位を繰り返す端末であっても、所在セル遷移を表す時系列リスト全体が１つの滞留セルリストとして抽出されてしまう、といった不都合を未然に防ぐことができる。

また、前処理部は、所在セルデータのレコードを測位時刻の時系列順に並べ、ｉ番目のレコードに関する滞留期間期待値として、（ｉ＋１）番目および（ｉ−１）番目のレコードが存在する場合、（ｉ＋１）番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻との時間差の半分の値を算出し、（ｉ＋１）番目のレコードが存在し（ｉ−１）番目のレコードが存在しない場合、（ｉ＋１）番目のレコードの測位時刻とｉ番目のレコードの測位時刻との時間差の半分の値を算出し、（ｉ−１）番目のレコードが存在し（ｉ＋１）番目のレコードが存在しない場合、ｉ番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻との時間差の半分の値を算出してもよい。詳細は、図８を用いて後述するが、上記の手法により、滞留期間期待値を簡易に且つ適切に算出することができる。

また、前処理部は、所在セルデータのレコードを測位時刻の時系列順に並べ、（ｉ−１）番目のレコードが存在する場合、ｉ番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻との時系列上の按分点の時刻を、ｉ番目のレコードに関する到着時刻期待値として算出し、（ｉ−１）番目のレコードが存在しない場合、ｉ番目のレコードの測位時刻をｉ番目のレコードに関する到着時刻期待値としてもよい。このようにして到着時刻期待値を簡易に且つ適切に算出することができる。なお、上記の「時系列上の按分点」としては、ｉ番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻とを時間軸上に並べた場合の中点であってもよいし、所定の比率（例えば６：４など）で按分した点であってもよい。

また、滞留位置算出部は、滞留期間期待値又は信号数に基づく重みを用いてセルの代表位置または遅延量に対応する位置を表す座標の加重平均を算出し、得られた加重平均を各滞留セルリストに関する滞留位置としてもよい。このようにして、簡易な手法で各滞留セルリストに関する滞留位置を適切に算出することができる。

なお、上記の「セル同士の隣接関係情報」は、予め定められたものを用いてもよいし、以下のように導出したものを用いてもよい。即ち、セル同士の隣接関係情報は、端末ごとの時系列リスト内の複数のレコードにおいて、隣合うレコードの測位時刻の差が所定値以下である当該隣合うレコードに係る２つのセルを隣接セルと判断することにより、導出してもよい。このようにして簡易な手法でセル同士の隣接関係情報を導出することができる。セル同士の隣接関係情報の導出においては、より多数のユーザについての長期間にわたる時系列リストを基にして導出した方が、より精度良く導出することができる。

上述した滞留位置推定装置に係る発明は、滞留位置推定方法に係る発明として捉えることもでき、以下のように記述することができる。

本発明に係る滞留位置推定方法は、滞留位置推定装置により実行される滞留位置推定方法であって、対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた、当該端末の端末識別情報、測位時刻情報、所在セル識別情報、および当該端末と所在セルの基地局間の遅延量を含む所在セルデータ、の各レコードに対し、所定の規則に基づき算出された所在セルへの滞留期間期待値および所在セルへの到着時刻期待値を付与して、加工データを得る前処理ステップと、加工データから端末識別情報に基づいて端末ごとのレコードを抽出し前記到着時刻期待値を基準に並べ替えることで、端末の所在セル遷移を表す端末ごとの時系列リストを得て、セル同士の隣接関係情報に基づいて前記時系列リストを隣接セル同士の滞留セルリスト候補に分割し、前記滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出するグループ抽出ステップと、抽出された滞留セルリストごとに、予め定められたセル座標対応表またはセル遅延量座標対応表と、当該滞留セルリストに関する滞留期間期待値又は信号数とに基づいて、滞留位置を算出する滞留位置算出ステップと、を備える。

本発明によれば、セルベースまたはセル遅延量ベースの測位で得られた位置データに基づいて、移動中／滞留中を適切に判別し、滞留中である端末ユーザの平均的な滞留位置を推定することができる。

本発明の実施形態に係る滞留位置推定装置の機能ブロック構成図である。 滞留位置推定装置のハードウェア構成例を示す図である。 滞留位置推定処理を示すフロー図である。 グループ抽出処理のサブルーチンを示すフロー図である。 （ａ）は所在セルデータを説明するための図であり、（ｂ）は加工データを説明するための図である。 （ａ）は隣接セル対応表を説明するための図であり、（ｂ）はグループデータを説明するための図である。 （ａ）はセル座標対応表を説明するための図であり、（ｂ）はセル遅延量座標対応表を説明するための図であり、（ｃ）は滞留位置データを説明するための図である。 特徴量（所在セルへの滞留期間期待値）の算出を説明するための図であり、（ａ）は（ｉ＋１）番目および（ｉ−１）番目のレコードが存在する場合の図、（ｂ）は（ｉ＋１）番目のレコードは存在するが（ｉ−１）番目のレコードが存在しない場合の図、（ｃ）は（ｉ−１）番目のレコードは存在するが（ｉ＋１）番目のレコードが存在しない場合の図をそれぞれ示す。 隣接セル対応表の無向グラフ表現の一例を示す図である。 隣接セル対応表の導出を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を説明する。

［滞留位置推定装置の構成］
図１に示すように、本実施形態に係る滞留位置推定装置１０は、前処理部１１、グループ抽出部１２および滞留位置算出部１３を備え、後述する所在セルデータ、隣接セル対応表およびセル座標対応表が外部システム２０から入力される。なお、外部システム２０は、所在セルデータ、隣接セル対応表およびセル座標対応表を保管・管理する任意の１つ以上のシステムにより構成可能である。

前処理部１１は、対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた所在セルデータの各レコードに対し、後述のように算出された「所在セルへの滞留期間期待値」（以下「特徴量」と称する）および「所在セルへの到着時刻期待値」（以下「到着時刻」と称する）を付与して、加工データを得る前処理（図３のステップＳ１）を実行する部分である。なお、前処理部１１に入力される「所在セルデータ」および前処理部１１から出力される「加工データ」の具体例は、滞留位置推定処理の説明とともに後述する。

グループ抽出部１２は、後述する加工データと予め定められた隣接セル対応表とを用いて、ある地点に滞留する端末について観測された複数の所在セル識別子を同一視するためのグループ抽出処理（図３のステップＳ２）を実行する部分である。なお、グループ抽出部１２に入力される「隣接セル対応表」およびグループ抽出部１２から出力される「グループデータ」の具体例は、滞留位置推定処理の説明とともに後述する。なお、隣接セル対応表は、予め定められたものを用いる以外に、導出したものを用いてもよく、その導出方法は図１０に基づき後述する。

滞留位置算出部１３は、後述するグループデータと予め定められたセル座標対応表またはセル遅延量座標対応表とを用いて、ある地点に滞留した端末が測位された所在セル識別子に紐づく代表座標と各セルへの滞留期間を考慮して、当該端末が滞留したであろう場所を推定する処理（図３のステップＳ３）を実行する部分である。なお、滞留位置算出部１３に入力される「セル座標対応表」および滞留位置算出部１３から出力される「滞留位置データ」の具体例は、滞留位置推定処理の説明とともに後述する。

図２には、滞留位置推定装置１０のハードウェア構成の一例を示す。滞留位置推定装置１０は、ハードウェア構成としては、一般的な情報処理装置（サーバ、据え置き型又は携帯型のさまざまなコンピュータなど）を適用可能であり、例えば図２に示すように、ＣＰＵ１０Ａと、ＲＡＭ１０Ｂと、ＲＯＭ１０Ｃと、入力デバイスであるキーボードやマウス等の入力装置１０Ｄと、外部装置との通信を行う通信装置１０Ｅと、補助記憶装置１０Ｆと、出力デバイスであるディスプレイやプリンタ等の出力装置１０Ｇとを備える。前述した滞留位置推定装置１０の前処理部１１、グループ抽出部１２および滞留位置算出部１３の各機能は、ＲＡＭ１０Ｂ等に所定のプログラムを読み込ませ、ＣＰＵ１０Ａの制御により図２の各装置を動作させることで実現される。

［滞留位置推定処理について］
以下、本発明の滞留位置推定方法に係る処理（滞留位置推定処理）について説明する。図３に示すように、滞留位置推定処理は、前処理部１１により実行される前処理（ステップＳ１：前処理ステップ）、グループ抽出部１２により実行されるグループ抽出処理（ステップＳ２：グループ抽出ステップ）、および、滞留位置算出部１３により実行される滞留位置算出処理（ステップＳ３：滞留位置算出ステップ）を含む。以下、各ステップの処理内容について説明する。

（ステップＳ１：前処理ステップについて）
図１に示すように前処理部１１は、外部システム２０から所在セルデータ（図５（ａ））を入力し、以下に述べる前処理を実行し、実行結果として加工データ（図５（ｂ））をグループ抽出部１２へ出力する。

前処理部１１に入力される所在セルデータは、対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られたものであり、図５（ａ）に示すように、端末識別子、測位時刻、所在セル識別子および遅延量を含む複数のレコードから成っている。ここで、端末識別子は、各端末を識別するための番号であり、測位時刻は、所在セルが測位された時刻であり、所在セル識別子は、所在セルを識別するための番号であり、さらに、遅延量は、端末と所在セルの基地局間の遅延量である。

前処理部１１は、このような所在セルデータの各レコードに対し、以下に述べる式に基づき算出された特徴量ｗおよび到着時刻ａを付与して、加工データを得る。

具体的に、前処理部１１は、外部システム２０から所在セルデータを入力し、端末識別子をキーにして、ある端末ｋに関するレコードを所在セルデータから抽出し、そして、抽出したレコードを、測位時刻ｔを基準に並び替える。ここで、並び替え順番に応じたインデックス値をｉとする。さらに、前処理部１１は、並び替え後のｉ番目のレコードについて、以下の式（１）により特徴量ｗ_ｉを、式（２）により到着時刻ａ_ｉをそれぞれ算出し、得られた特徴量ｗ_ｉおよび到着時刻ａ_ｉをｉ番目のレコードに付与する。以下の式（１）、（２）では、ｉ番目のレコードの測位時刻をｔ_ｉ、（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻をｔ_ｉ−１、（ｉ＋１）番目のレコードの測位時刻をｔ_ｉ＋１とする。

前処理部１１は、以上のような特徴量ｗ_ｉおよび到着時刻ａ_ｉの算出とレコードへの付与を、ある端末ｋに関する全てのレコードについて実行する。さらに、前処理部１１は、全ての端末について繰り返し実行することで、加工データを得て、グループ抽出部１２へ出力する。

前処理部１１から出力される加工データの各レコードは、図５（ｂ）に示すように、前述した端末識別子、測位時刻、所在セル識別子および遅延量に加え、特徴量（所在セルへの滞留期間期待値）および到着時刻（所在セルへの到着時刻期待値）を含んでいる。

なお、式（１）について補足すると、図８（ａ）に示すように、（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻ｔ_ｉ−１とｉ番目のレコードの測位時刻ｔ_ｉとの中点をＰとし、ｉ番目のレコードの測位時刻ｔ_ｉと（ｉ＋１）番目のレコードの測位時刻ｔ_ｉ＋１との中点をＱとしたとき、（ｉ＋１）番目および（ｉ−１）番目のレコードが存在する場合のｉ番目のレコードについての特徴量ｗ_ｉは、点Ｐと点Ｑとの時間間隔であり、ｉ番目のレコードの所在セル識別子に当たる所在セルに端末が滞留していたと推定される滞留時間（即ち、滞留時間期待値）に相当する。

但し、（ｉ＋１）番目のレコードは存在するが（ｉ−１）番目のレコードが存在しない場合は、図８（ｂ）に示すように、ｉ番目のレコードについての特徴量ｗ_ｉは、ｉ番目のレコードの測位時刻ｔ_ｉと上記点Ｑとの時間間隔とする。一方、（ｉ−１）番目のレコードは存在するが（ｉ＋１）番目のレコードが存在しない場合は、図８（ｃ）に示すように、ｉ番目のレコードについての特徴量ｗ_ｉは、上記点Ｐとｉ番目のレコードの測位時刻ｔ_ｉとの時間間隔とする。

なお、式（１）および図８（ａ）〜（ｃ）に示す方法は、特徴量ｗ_ｉを算出する方法の一例であって、この方法に限定されるものではない。同様に、式（２）は到着時刻ａ_ｉを算出する方法の一例であって、この方法に限定されるものではない。

（ステップＳ２：グループ抽出ステップについて）
図１に示すようにグループ抽出部１２は、外部システム２０から隣接セル対応表（図６（ａ））を、前処理部１１から前述した加工データを、それぞれ入力し、以下に述べるグループ抽出処理を実行し、実行結果としてグループデータ（図６（ｂ））を滞留位置算出部１３へ出力する。

隣接セル対応表は、図６（ａ）に示すように、セルを識別するための番号であるセル識別子と、隣接セルを識別するための番号である隣接セル識別子とを含む複数のレコードから成っている。

グループ抽出処理は、図４に示す３つのステップＳ２１〜Ｓ２３を含む。以下、グループ抽出処理について説明するが、ここで、データの新たな表現形式を導入する。ここでは、加工データに含まれる所在セル識別子、遅延量、特徴量、到着時刻それぞれの時系列に沿ったリストを、Ｃ^ｋ、Ｌ^ｋ、Ｗ^ｋ、Ａ^ｋとする。一例として、これらのリストが次のように定義されているとする。なお、ｃの右上に添えられる括弧付きの数値は、セル識別子を区別する番号を表す。

さらに、グループ抽出部１２に入力される隣接セル対応表を無向グラフとして表現する。ここで、無向グラフの各ノードはセル識別子ｃを、各ノードをつなぐリンクは隣接セル対応表で定義されたノード間の隣接関係を、それぞれ表す。図９は、隣接セル対応表の無向グラフ表現の一例を示す。

（ステップＳ２１）
図４のステップＳ２１において、グループ抽出部１２は、隣接セル対応表に基づいて、所在セル識別子のリストＣ^ｋを部分リストに分割する。なお、分割後の部分リストを「滞留セルリストＣ^ｋ _ｊ」と呼ぶ。ここで、滞留セルリストＣ^ｋ _ｊを作成する（即ち、所在セル識別子のリストＣ^ｋを分割する）ために、グループ抽出部１２は、リストＣ^ｋの連続する要素（ノード）間の隣接関係（リンク）が連鎖する限り、それらの連続する要素を同じ滞留セルリストＣ^ｋ _ｊに格納し、連鎖が終了した時点でそれ以降の要素を新たな滞留セルリストＣ^ｋ _ｊ＋１に格納する、という処理を繰り返し適用する。この処理は、リストＣ^ｋの最後の要素を処理するまで行う。

図９の隣接セル対応表と上記のリストＣ^ｋが与えられた場合に上述した処理を実行すると、以下の滞留セルリストＣ^ｋ _ｊが得られる。

さて、本実施形態では、ステップＳ２１で滞留セルリストを作成する際に、１つの滞留セルリストに含まれる最大ノード数または最大リンク長の制約を加える。以下、最大ノード数、最大リンク長の制約を加えた場合に滞留セルリストがどのように作成されるかについて、具体例を交えて説明する。

まず、最大ノード数の制約を加えた場合の動作について述べる。最大ノード数をｎに設定した場合、グループ抽出部１２は、滞留セルリストの要素（所在セル識別子）を頭から順に参照し、異なる所在セル識別子の数がｎを超えた時点で滞留セルリストを再分割する。この規則に従えば、図９の隣接セル対応表と上記のリストＣ^ｋが与えられた場合に最大ノード数ｎを２としたとき、以下の滞留セルリストが得られる。

次に、最大リンク長の制約を加えた場合の動作について述べる．最大リンク長をｎに設定した場合、グループ抽出部１２は、滞留セルリストの要素（所在セル識別子）を頭から順に参照し、所在セル識別子間のホップ数がｎを超えた時点で滞留セルリストを再分割する。この規則に従えば、図９の隣接セル対応表と上記のリストＣ^ｋが与えられた場合に最大リンク長ｎを１としたとき、以下の滞留セルリストが得られる。

最大ノード数の制約と最大リンク長の制約は似た考えであるため、実際にはいずれか一方の制約のみをかけることが望ましい。両方の制約をかける場合には、いずれの制約を先にかけるかで振る舞いが変わるため、この点に留意して、いずれの制約を先にかけるかを定める。

以上述べたように、１つの滞留セルリストに含まれる最大ノード数または最大リンク長の制約を加えた場合、例えば非常に頻繁に測位を繰り返す端末に対して、所在セル遷移を表す時系列リスト全体が１つの滞留セルリストとして抽出されてしまう、といった不都合を未然に防ぐことができる。ただし、上記のように最大ノード数または最大リンク長の制約を加えることは、本発明の必須要件ではない。

（ステップＳ２２）
ステップＳ２２において、グループ抽出部１２は、滞留期間が、端末の滞留中と判断するための予め定められた閾値以上となる滞留セルリストＣ^ｋ _ｊを抽出する。この処理では、滞留セルリストＣ^ｋ _ｊの各要素に対応する（インデックスｊが同じ）特徴量を特徴量リストＷ^ｋから取得し、得られた特徴量の総和を滞留期間ｐ^ｋ _ｊとする。

このステップＳ２２により、滞留期間が上記の閾値以上となる滞留セルリスト（即ち、滞留中と判断される滞留セルリスト）Ｃ^ｋ _ｊ、当該滞留セルリストに対応する遅延量リストＬ^ｋ _ｊ、特徴量リストＷ^ｋ _ｊ、滞留期間ｐ^ｋ _ｊおよび到着時刻リストＡ^ｋ _ｊが得られる。

（ステップＳ２３）
ステップＳ２３において、グループ抽出部１２は、上記ステップＳ２２で得られたデータを加工して以下のようなグループデータを作成する。図６（ｂ）に示すように、グループデータには、端末識別子ｕ^ｋ、上記ステップＳ２２で得られた滞留セルリストＣ^ｋ _ｊ、当該滞留セルリストに対応する遅延量リストＬ^ｋ _ｊ、特徴量リストＷ^ｋ _ｊ、滞留期間ｐ^ｋ _ｊおよび到着時刻リストＡ^ｋ _ｊに加え、滞留地点への到着時刻ａ^ｋ _ｊと滞留地点からの出発時刻ｄ^ｋ _ｊとが含まれる。

具体的に、グループ抽出部１２は、到着時刻リストＡ^ｋ _ｊの第一要素の値を「到着時刻ａ^ｋ _ｊ」とし、この到着時刻ａ^ｋ _ｊに滞留期間ｐ^ｋ _ｊを足すことで「出発時刻ｄ^ｋ _ｊ」を求め、そして、上述した図６（ｂ）のグループデータを作成し、滞留位置算出部１３へ出力する。

（ステップＳ３：滞留位置算出ステップについて）
図１に示すように滞留位置算出部１３は、外部システム２０からセル座標対応表（図７（ａ））またはセル遅延量座標対応表（図７（ｂ））を、グループ抽出部１２から前述したグループデータを、それぞれ入力し、以下に述べる滞留位置算出処理を実行し、実行結果として滞留位置データ（図７（ｃ））を出力する。

セル座標対応表は、図７（ａ）に示すように、セル識別子と、セルを代表する座標（セル代表座標（緯度）およびセル代表座標（経度））とを含む複数のレコードから成っている。また、セル遅延量座標対応表は、図７（ｂ）に示すように、セル識別子と、遅延量と、代表座標（即ち、セル識別子と遅延量に対応する位置の座標（緯度および経度））とを含む複数のレコードから成っている。

滞留位置算出処理は、グループデータの各レコードについて滞留位置座標を算出する処理である。具体的に、滞留位置算出部１３は、例えばセル座標対応表を用いる場合、グループデータのあるレコード内の滞留セルリストＣ^ｋ _ｊの要素であるセル識別子ｃをキーにして、セル座標対応表からセル代表座標（緯度）およびセル代表座標（経度）を取得し、リスト形式（Ｘ^ｋ _ｊ，Ｙ^ｋ _ｊ）で保持する。一方、セル遅延量座標対応表を用いる場合、滞留位置算出部１３は、グループデータのあるレコード内の滞留セルリストＣ^ｋ _ｊの要素であるセル識別子ｃをキーにして、セル遅延量座標対応表から代表座標（緯度）および代表座標（経度）を取得し、リスト形式（Ｘ^ｋ _ｊ，Ｙ^ｋ _ｊ）で保持する。

以後、セル座標対応表を用いる場合とセル遅延量座標対応表を用いる場合とで共通に、滞留位置算出部１３は、以下の式（３）、（４）により、特徴量リストＷ^ｋ _ｊを重みとしてＸ^ｋ _ｊ，Ｙ^ｋ _ｊの加重平均を算出し、得られた座標（ｘ^＊ _ｊ，ｙ^＊ _ｊ）を滞留位置座標とする。

そして、滞留位置算出部１３は、滞留位置座標ｘ^＊ _ｊ，ｙ^＊ _ｊと、端末識別子ｕ^ｋ、到着時刻ａ^ｋ _ｊ、出発時刻ｄ^ｋ _ｊ、滞留期間ｐ^ｋ _ｊとを１つのレコードにまとめる。これにより、図７（ｃ）に示す滞留位置データの１つのレコードが作成される。

以上のような滞留位置座標の算出をグループデータの各レコードについて実行することで、滞留場所毎の滞留位置データが作成される。

以上説明した本実施形態では、グループ抽出処理により、滞留セルリストを抽出するにあたり、隣接セル対応表に基づいて、所在セル識別子のリストＣ^ｋを分割して滞留セルリストＣ^ｋ _ｊを作成する。これにより、ばたつき現象等に起因して観測された複数の所在セルデータを同一視することが可能となる。また、滞留セルリスト候補のうち、滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出することで、端末の滞留中／移動中を適切に判別し滞留中に関する滞留セルリスト候補のみを適切に抽出する。以上により、移動中／滞留中を適切に判別しつつ、ばたつき現象等による影響を抑え、滞留状態にある端末ユーザの平均的な滞留位置を推定することができる。

また、前述したように、１つの滞留セルリストに含まれる最大ノード数または最大リンク長の制約を加えることで、例えば非常に頻繁に測位を繰り返す端末に対して、所在セル識別子のリストＣ^ｋ全体が１つの滞留セルリストＣ^ｋ _ｊとして抽出されてしまう、といった不都合を未然に防ぐことができる。

なお、ステップＳ３では、特徴量リストＷ^ｋ _ｊを重みとしてＸ^ｋ _ｊ，Ｙ^ｋ _ｊの加重平均を算出し、得られた座標（ｘ^＊ _ｊ，ｙ^＊ _ｊ）を滞留位置座標とする例を示したが、これは滞留位置座標の算出方法の一例であって、この方法に限定されるものではない。例えば、滞留位置座標を重み平均により算出するときに、特徴量（所在セルへの滞留期間期待値）ではなく、信号数（即ち、滞留期間が閾値以上の滞留セルリストＣ^ｋ _ｊに関する信号数）を用いてもよい。信号数は、例えば、グループ抽出部１２により、滞留期間が閾値以上の滞留セルリストＣ^ｋ _ｊに対応する加工データのレコード数をカウントし、得られたレコード数を、滞留期間が閾値以上の滞留セルリストＣ^ｋ _ｊに関する信号数として滞留位置算出部１３へ渡せばよい。

また、上記実施形態では、予め定められた隣接セル対応表を用いる例を示したが、隣接セル対応表は、予め定められたものを用いる以外に、以下のようにして導出してもよい。即ち、端末ごとの時系列リスト内の複数のレコードにおいて、隣合うレコードの測位時刻の差が、隣接セルと判断するための予め定められた基準値以下である当該隣合うレコードに係る２つのセルを、「隣接セルである」と判断し、一方、隣合うレコードの測位時刻の差が上記の基準値以下ではない当該隣合うレコードに係る２つのセルを、「隣接セルでない」と判断することにより、隣接セル対応表を導出してもよい。

例えば、図１０には、ある端末の所在セル識別子のリストＣ^ｋを時間軸上に表した図を示すが、隣合うレコードの測位時刻の差Ｔ_１〜Ｔ_６のうち、差Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_４、Ｔ_６が基準値以下である場合を想定する。以下、説明を簡易にするため、セル識別子ｃ^（Ｎ）のセルを「セルｃ^（Ｎ）」と称する。図１０の場合、セルｃ^（１）、ｃ^（２）間の移動に対応する差Ｔ_１、Ｔ_４が基準値以下なので、セルｃ^（１）、ｃ^（２）は隣接セルであると判断する。同様に、セルｃ^（２）、ｃ^（３）間の移動に対応する差Ｔ_２が基準値以下なので、セルｃ^（２）、ｃ^（３）は隣接セルであると判断し、セルｃ^（４）、ｃ^（５）間の移動に対応する差Ｔ_６が基準値以下なので、セルｃ^（４）、ｃ^（５）は隣接セルであると判断する。一方、セルｃ^（３）、ｃ^（１）間の移動に対応する差Ｔ_３が基準値以下ではないので、セルｃ^（３）、ｃ^（１）は隣接セルでないと判断し、セルｃ^（２）、ｃ^（４）間の移動に対応する差Ｔ_５が基準値以下ではないので、セルｃ^（２）、ｃ^（４）は隣接セルでないと判断する。以上のようにして得られた情報から隣接セル対応表を導出してもよい。もし、相反する判断結果が得られた場合は、より多数の判断結果の方を採用すればよい。

このようにして簡易な手法で隣接セル対応表を導出することができる。ただし、隣接セル対応表の導出においては、より多数のユーザについての長期間にわたる時系列リストを基にして導出した方が、より精度良く導出することができる。

１０…滞留位置推定装置、１０Ａ…ＣＰＵ、１０Ｂ…ＲＡＭ、１０Ｃ…ＲＯＭ、１０Ｄ…入力装置、１０Ｅ…通信装置、１０Ｆ…補助記憶装置、１０Ｇ…出力装置、１１…前処理部、１２…グループ抽出部、１３…滞留位置算出部、２０…外部システム。

Claims (7)

1. 対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた、当該端末の端末識別情報、測位時刻情報、所在セル識別情報、および当該端末と所在セルの基地局間の遅延量を含む所在セルデータ、の各レコードに対し、所定の規則に基づき算出された所在セルへの滞留期間期待値および所在セルへの到着時刻期待値を付与して、加工データを得る前処理部と、
   前記加工データから端末識別情報に基づいて端末ごとのレコードを抽出し前記到着時刻期待値を基準に並べ替えることで、端末の所在セル遷移を表す端末ごとの時系列リストを得て、セル同士の隣接関係情報に基づいて前記時系列リストを隣接セル同士の滞留セルリスト候補に分割し、前記滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出するグループ抽出部と、
   抽出された滞留セルリストごとに、予め定められたセル座標対応表またはセル遅延量座標対応表と、当該滞留セルリストに関する滞留期間期待値又は信号数とに基づいて、滞留位置を算出する滞留位置算出部と、
   を備える滞留位置推定装置。
2. 前記グループ抽出部は、
   単一の滞留セルリストに含まれる所在セル数の最大値に関する条件および所在セル間のホップ数の最大値に関する条件のうち少なくとも１つをさらに基礎として、滞留セルリストの抽出を行う、請求項１に記載の滞留位置推定装置。
3. 前記前処理部は、
   所在セルデータのレコードを測位時刻の時系列順に並べ、ｉ番目のレコードに関する滞留期間期待値として、
   （ｉ＋１）番目および（ｉ−１）番目のレコードが存在する場合、（ｉ＋１）番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻との時間差の半分の値を算出し、
   （ｉ＋１）番目のレコードが存在し（ｉ−１）番目のレコードが存在しない場合、（ｉ＋１）番目のレコードの測位時刻とｉ番目のレコードの測位時刻との時間差の半分の値を算出し、
   （ｉ−１）番目のレコードが存在し（ｉ＋１）番目のレコードが存在しない場合、ｉ番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻との時間差の半分の値を算出する、請求項１又は２に記載の滞留位置推定装置。
4. 前記前処理部は、
   所在セルデータのレコードを測位時刻の時系列順に並べ、
   （ｉ−１）番目のレコードが存在する場合、ｉ番目のレコードの測位時刻と（ｉ−１）番目のレコードの測位時刻との時系列上の按分点の時刻を、ｉ番目のレコードに関する到着時刻期待値として算出し、
   （ｉ−１）番目のレコードが存在しない場合、ｉ番目のレコードの測位時刻をｉ番目のレコードに関する到着時刻期待値とする、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の滞留位置推定装置。
5. 前記滞留位置算出部は、
   前記滞留期間期待値又は前記信号数に基づく重みを用いてセルの代表位置または遅延量に対応する位置を表す座標の加重平均を算出し、得られた加重平均を各滞留セルリストに関する滞留位置とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の滞留位置推定装置。
6. 前記セル同士の隣接関係情報は、
   前記端末ごとの時系列リスト内の複数のレコードにおいて、隣合うレコードの測位時刻の差が所定値以下である当該隣合うレコードに係る２つのセルを隣接セルと判断することにより、導出される、請求項１〜５の何れか一項に記載の滞留位置推定装置。
7. 滞留位置推定装置により実行される滞留位置推定方法であって、
   対象の端末についてセルベースまたは遅延量ベースの測位で得られた、当該端末の端末識別情報、測位時刻情報、所在セル識別情報、および当該端末と所在セルの基地局間の遅延量を含む所在セルデータ、の各レコードに対し、所定の規則に基づき算出された所在セルへの滞留期間期待値および所在セルへの到着時刻期待値を付与して、加工データを得る前処理ステップと、
   前記加工データから端末識別情報に基づいて端末ごとのレコードを抽出し前記到着時刻期待値を基準に並べ替えることで、端末の所在セル遷移を表す端末ごとの時系列リストを得て、セル同士の隣接関係情報に基づいて前記時系列リストを隣接セル同士の滞留セルリスト候補に分割し、前記滞留期間期待値の和が滞留中と判断するための閾値以上となる滞留セルリスト候補を滞留セルリストとして抽出するグループ抽出ステップと、
   抽出された滞留セルリストごとに、予め定められたセル座標対応表またはセル遅延量座標対応表と、当該滞留セルリストに関する滞留期間期待値又は信号数とに基づいて、滞留位置を算出する滞留位置算出ステップと、
   を備える滞留位置推定方法。
   

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