JPWO2012056900A1 - 端末数推計装置および端末数推計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[通信システムの構成]
図1は、本実施形態の通信システム1のシステム構成図である。図1に示すように、この通信システム1は、携帯端末100、BTS(基地局)200、RNC(無線制御装置)300、交換機400、各種処理ノード700、および管理センタ500を含んで構成されている。また、この管理センタ500は、社会センサユニット501、ペタマイニングユニット502、モバイルデモグラフィユニット503、および可視化ソリューションユニット504から構成されている。
次に、本実施形態に係る端末数推計装置について説明する。図2には端末数推計装置10の機能ブロック構成を示す。この図2に示すように、端末数推計装置10は、位置データ取得部11(位置データ取得手段)、蓄積部12、観測期間取得部13(観測期間取得手段)、観測エリア取得部14(観測エリア取得手段)、観測対象取得部15(観測対象取得手段)、前後位置データ取得部16(前後位置データ取得手段)、特徴量計算部17(特徴量計算手段)、端末数推計部18(端末数推計手段)、および端末数出力部19(出力手段)を備えている。
次に、端末数推計の考え方および計算方法を説明する。図3に示すモデルのように、ある観測期間(長さT)の間に、n個の端末a1,a2,…,anがセクタSを通過し、各端末aiの観測期間内のセクタSの滞在時間がti(0<ti≦T)であったとする。このとき、セクタSに存在する端末数m(実際にはセクタSに存在する端末数mの観測期間内における平均値)は、以下の式(1)で表わされる。
E(ti)=xi/pi (2)
ここで、信号qijの送信時刻をuijとしたとき、信号qijの密度pijは、以下の式(3)で与えられる。
pij=2/(ui(j+1)−ui(j−1)) (3)
ここで、信号qijを第1の位置データに係る信号とすると、信号qi(j-1)は第2の位置データに係る信号、信号qi(j+1)は第3の位置データに係る信号に相当する。本実施形態では、第2の位置データに係る信号qi(j-1)の送信時刻ui(j−1)と第3の位置データに係る信号qi(j+1)の送信時刻ui(j+1)の差、即ち、上記式(3)の(ui(j+1)−ui(j−1))を、第1の位置データについての特徴量wijとする。そのため、上記式(3)は、以下となる。即ち、特徴量wijは、密度pijの逆数に対応づけて算出することができる。
pij=2/(ui(j+1)−ui(j−1))=2/wij (4)
このとき密度piは、
以下、本発明の端末数推計方法に係る端末数推計処理を説明する。ここでは、携帯端末の位置データに含まれる位置情報には、一例として、当該携帯端末が在圏するセクタのセクタ番号が与えられているものとする。
条件1:位置取得時刻が、観測開始時刻T1以降であり且つ観測終了時刻T2以前である。即ち、観測期間内に含まれる。
条件2:位置情報がセクタSである。
上述した第1実施形態では、特徴量を計算する対象の位置データを観測対象位置データに絞る例を説明したが、以下の第2実施形態では、取得された全ての位置データを対象として特徴量を計算する例、即ち、端末数推計を実施する前に予め全ての位置データについての特徴量を計算しておき、そのうち観測対象位置データについての特徴量を用いて端末数を推計する例を説明する。なお、第2実施形態の通信システムのシステム構成は、図1の第1実施形態におけるシステム構成と同様であるため、同システム構成の説明を省略する。
条件1:位置取得時刻が、観測開始時刻T1以降であり且つ観測終了時刻T2以前である。即ち、観測期間内に含まれる。
条件2:位置情報がセクタSである。
なお、観測対象位置データの取得は、以下のように行ってもよい。即ち、特徴量計算部17が、計算で得られた特徴量を計算対象の位置データ(上記第1の位置データ)に関連付けて、関連付け後の特徴量付き位置データを特徴量保管部17Aに保管しておく。そして、端末数推計部18が、観測対象取得部15経由で観測期間情報および観測エリア情報を取得し、観測期間および観測エリアの条件に合致する特徴量付き位置データを、特徴量保管部17から読み出して観測対象位置データとして取得してもよい。
第3実施形態では、端末数推計に関する第2の手法および同手法に基づく特徴量の計算処理について説明する。第3実施形態における通信システムおよび端末数推計装置の構成は、第1、第2実施形態と同様であるので、説明を省略する。
以下の第4、第5実施形態では、推計で得られた端末数を人口に変換するための係数(以下「拡大係数」という)を用いて人口を推計する例について説明する。このうち第4実施形態では、特徴量に拡大係数を乗算し当該乗算結果の集計値を用いて人口を求める実施形態を説明し、第5実施形態では、人口推計単位ごと(例えば属性や時間帯ごと)に特徴量を集計し、人口推計単位に応じた拡大係数を当該集計値に乗算し、当該乗算結果を用いて人口を求める実施形態を説明する。
第5実施形態では、人口推計単位ごと(例えば属性や時間帯ごと)に特徴量を集計し、人口推計単位に応じた拡大係数を当該集計値に乗算することで人口を求める実施形態を説明する。
以下の第6、第7実施形態では、集計単位であるエリアごとの推計値(人口又は端末数)を、出力単位(ここでは一例としてメッシュ)ごとの推計値に変換する例について説明する。このうち第6実施形態では、単一の周波数帯を利用する屋外局の通信領域が存在する環境における処理を説明し、第7実施形態では、屋内局の通信領域および電波到達範囲が異なる周波数帯を利用する複数の屋外局の通信領域のうち2つ以上が地理的に重複して存在する環境における処理を説明する。なお、出力単位と集計単位とが同一の場合は、以下の第6、第7実施形態で述べる変換処理は不要である。
第7実施形態では、屋内局の通信領域および電波到達範囲が異なる周波数帯を利用する複数の屋外局の通信領域のうち2つ以上が地理的に重複して存在する環境で、集計単位であるエリア(セクタ)ごとの推計値(端末数又は人口)を、出力単位(ここでは一例としてメッシュ)ごとの推計値に変換する例について説明する。
第8実施形態では、位置データや属性情報から個人識別性を持つ情報を除去するための非識別化処理を行う実施形態について説明する。
第9実施形態では、ある推計値(端末数や人口など)が出力される前に、予め定められた基準に基づき推計値に対し秘匿処理を行う実施形態について説明する。
wij=ui(j+1)−ui(j−1) (7)
本変形例は、特徴量計算部17において算出される特徴量の算出方法の別のバリエーションを示すものである。
wij=α(ui(j+1)−uij)+β(uij−ui(j−1)) (8)
Claims (26)
- 携帯端末を識別する識別情報と、前記携帯端末の位置に関する位置情報と、前記位置情報が取得された位置取得時刻情報と、を含む位置データを取得する位置データ取得手段と、
ある第1の位置データについて、当該第1の位置データと同一の識別情報を含む位置データのうち、当該第1の位置データの直前の位置データである第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データの直後の位置データである第3の位置データの位置取得時刻情報を取得する前後位置データ取得手段と、
前記第1の位置データの位置取得時刻情報、前記第2の位置データの位置取得時刻情報および前記第3の位置データの位置取得時刻情報のうち2つ以上に基づいて、前記第1の位置データについての特徴量を計算する特徴量計算手段と、
観測すべき観測期間に関する観測開始時刻以降であり且つ観測終了時刻以前である位置取得時刻情報を含み、且つ観測すべき観測エリアに関する観測エリア情報に対応づけられる位置情報を含む1乃至複数の位置データを、観測対象位置データとして取得する観測対象取得手段と、
前記観測対象位置データについての特徴量、および前記観測開始時刻と前記観測終了時刻との差である観測期間長に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した端末数を推計する端末数推計手段と、
を備える端末数推計装置。 - 前記特徴量計算手段は、前記第2の位置データの位置取得時刻と前記第3の位置データの位置取得時刻との差を、前記第1の位置データについての特徴量として計算し、
前記端末数推計手段は、前記観測対象位置データについての特徴量の総和を前記観測期間長の2倍によって除して得られた数値を、前記端末数として推計する、
ことを特徴とする請求項1に記載の端末数推計装置。 - 前記特徴量計算手段は、
前記第1の位置データの位置取得時刻と前記第2の位置データの位置取得時刻との差が所定値より大きい場合、前記第1の位置データの位置取得時刻から予め定められた時間だけ過去に遡った時刻を、前記第2の位置データの位置取得時刻として用いて、前記第1の位置データについての特徴量を計算し、
前記第1の位置データの位置取得時刻と前記第3の位置データの位置取得時刻との差が所定値より大きい場合、前記第1の位置データの位置取得時刻から予め定められた時間だけ未来に進めた時刻を、前記第3の位置データの位置取得時刻として用いて、前記第1の位置データについての特徴量を計算する、
ことを特徴とする請求項2に記載の端末数推計装置。 - 前記特徴量計算手段は、
前記第1の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含むか否か、および前記第3の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含むか否かを判別し、
前記第1の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含むか否かの判別結果と前記第3の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含むか否かの判別結果とに応じて、前記第1の位置データの位置取得時刻情報、前記第2の位置データの位置取得時刻情報および前記第3の位置データの位置取得時刻情報のうち2つ以上を用いて、前記第1の位置データについての特徴量を計算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の端末数推計装置。 - 前記特徴量計算手段は、
前記第1の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含む場合、前記第1の位置データの位置取得時刻を第1の変数に設定し、
前記第1の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含まない場合、前記第1の位置データの位置取得時刻と前記第2の位置データの位置取得時刻との中点時刻を第1の変数に設定し、
前記第3の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含む場合、前記第3の位置データの位置取得時刻を第2の変数に設定し、
前記第3の位置データが位置登録エリア境界の跨りに起因して生成された位置登録情報を含まない場合、前記第1の位置データの位置取得時刻と前記第3の位置データの位置取得時刻との中点時刻を第2の変数に設定し、
設定された第1の変数と第2の変数との差分に基づいて、前記第1の位置データについての特徴量を計算する、
ことを特徴とする請求項4に記載の端末数推計装置。 - 前記特徴量計算手段は、
前記第1の位置データの位置取得時刻と第1の変数との差が所定値より大きい場合、前記第1の位置データの位置取得時刻から予め定められた時間だけ過去に遡った時刻を、第1の変数として用いて、前記第1の位置データについての特徴量を計算し、
前記第1の位置データの位置取得時刻と第2の変数との差が所定値より大きい場合、前記第1の位置データの位置取得時刻から予め定められた時間だけ未来に進めた時刻を、第2の変数として用いて、前記第1の位置データについての特徴量を計算する、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の端末数推計装置。 - 前記前後位置データ取得手段は、前記観測対象取得手段により取得された観測対象位置データそれぞれを前記第1の位置データとして、当該第1の位置データについての第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データについての第3の位置データの位置取得時刻情報を取得し、
前記特徴量計算手段は、前記観測対象位置データそれぞれについての特徴量を計算し、
前記端末数推計手段は、計算で得られた前記観測対象位置データについての特徴量を用いて、前記端末数を推計する、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の端末数推計装置。 - 前記前後位置データ取得手段は、前記位置データ取得手段により取得された全ての位置データそれぞれを前記第1の位置データとして、当該第1の位置データについての第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データについての第3の位置データの位置取得時刻情報を取得し、
前記特徴量計算手段は、前記全ての位置データそれぞれについての特徴量を計算し、
前記端末数推計手段は、計算で得られた前記全ての位置データそれぞれについての特徴量のうち、前記観測対象位置データについての特徴量を用いて、前記端末数を推計する、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の端末数推計装置。 - 携帯端末を識別する識別情報と、前記携帯端末の位置に関する位置情報と、前記位置情報が取得された位置取得時刻情報と、を含む位置データを取得する位置データ取得手段と、
ある第1の位置データについて、当該第1の位置データと同一の識別情報を含む位置データのうち、当該第1の位置データの直前の位置データである第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データの直後の位置データである第3の位置データの位置取得時刻情報を取得する前後位置データ取得手段と、
少なくとも前記第2の位置データの位置取得時刻と前記第3の位置データの位置取得時刻とに基づいて、前記第1の位置データについての特徴量を計算する特徴量計算手段と、
観測すべき観測期間に関する観測開始時刻以降であり且つ観測終了時刻以前である位置取得時刻情報を含み、且つ観測すべき観測エリアに関する観測エリア情報に対応づけられる位置情報を含む1乃至複数の位置データを、観測対象位置データとして取得する観測対象取得手段と、
前記観測対象位置データについての特徴量、および前記観測開始時刻と前記観測終了時刻との差である観測期間長に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した端末数を推計する端末数推計手段と、
を備える端末数推計装置。 - 前記端末数推計装置は、端末数を人口に変換するための拡大係数を記憶した拡大係数記憶手段、をさらに備え、
前記端末数推計手段は、前記観測対象位置データについての特徴量、前記観測期間長、および前記拡大係数に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した人口、および人口を推計する単位である人口推計単位毎の人口、の少なくとも一方を推計する、
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の端末数推計装置。 - 前記拡大係数は、特徴量および観測期間長に基づいて推計された端末数を用いて導出されることを特徴とする請求項10に記載の端末数推計装置。
- 前記端末数推計装置は、
前記端末数推計手段による推計で得られた観測エリアごとの推計値を、観測エリアとは異なる出力単位ごとの推計値に、出力単位と観測エリアの重なり領域が観測エリアに占める面積比に基づいて変換する変換手段、
をさらに備える請求項1〜11の何れか一項に記載の端末数推計装置。 - 前記変換手段は、
屋内局の通信領域および電波到達範囲が異なる周波数帯を利用する複数の屋外局の通信領域のうち2つ以上が地理的に同じ観測エリアに重複して存在する場合には、重複して存在する通信領域それぞれについて前記面積比に基づく出力単位ごとの推計値への変換、および、前記通信領域それぞれについての変換後の推計値の合算を行うことで、出力単位ごとの推計値を得る、
ことを特徴とする請求項12に記載の端末数推計装置。 - 前記端末数推計手段は、前記観測対象位置データについての特徴量、前記観測期間長、端末数を人口に変換するための拡大係数、および、観測エリアとは異なる出力単位と観測エリアの重なり領域が観測エリアに占める面積比に基づいて、出力単位ごと且つ人口推計単位ごとに分けて人口を推計する、
ことを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載の端末数推計装置。 - 前記端末数推計手段による人口の推計に先立ち、位置データに対し、前記特徴量と、前記拡大係数と、前記面積比および該面積比に係る出力単位IDの組合せとが関連付けられ、
前記端末数推計手段は、同じ出力単位IDが関連付けられた位置データについて(特徴量×面積比×拡大係数)を算出し、得られた出力単位ごとの(特徴量×面積比×拡大係数)を人口推計単位別に集計し、得られた出力単位ごと且つ人口推計単位ごとの集計値および観測期間長に基づいて、出力単位ごと且つ人口推計単位ごとの人口を推計する、
ことを特徴とする請求項14に記載の端末数推計装置。 - 観測開始時刻と観測終了時刻との組を含む観測期間情報を取得する観測期間取得手段と、
1乃至複数の位置情報と対応づけられる観測エリア情報を取得する観測エリア取得手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜15の何れか1項に記載の端末数推計装置。 - 得られた推計値を出力する出力手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載の端末数推計装置。 - 前記出力手段による出力形態は、人口分布を示す図、時系列的な人口変動を示す図、および人口構成を示す図の少なくとも1つを採用可能とされ、前記出力手段による出力単位は、携帯端末のユーザの属性、時間帯、場所の少なくとも1つに応じて設定可能とされている、
ことを特徴とする請求項17に記載の端末数推計装置。 - 前記端末数推計装置は、
前記位置データ取得手段により取得された位置データに含まれる識別情報に対し、一方向性関数による不可逆符号への変換を含む非識別化処理を行う非識別化手段、
をさらに備え、
前記非識別化手段は、
携帯端末のユーザの属性情報を用いた処理が行われる場合、当該処理の前に、前記属性情報に対し前記非識別化処理を行う、
ことを特徴とする請求項1〜18の何れか1項に記載の端末数推計装置。 - 前記端末数推計装置は、
得られた推計値が出力される前に、予め定められた基準に基づき前記推計値に対し秘匿処理を行う秘匿処理手段、
をさらに備える請求項1〜19の何れか1項に記載の端末数推計装置。 - 前記秘匿処理手段は、
推計の基礎となったエリアごとの位置データが何台の端末から取得されたかを示す取得元端末数が、秘匿処理が必要と判断するための基準値未満か否かを判定し、あるエリアの位置データの取得元端末数が基準値未満の場合、当該エリアに関する推計値を秘匿する、
ことを特徴とする請求項20に記載の端末数推計装置。 - 前記秘匿処理手段は、
あるエリアの位置データの取得元端末数が基準値未満でない場合、推計値出力にて用いられる複数の階級のうち当該エリアの推計値が属する階級における上限値、下限値、階級幅、および当該推計値に基づいて、当該エリアの推計値を、前記上限値との差分および前記下限値との差分に応じた確率値をそれぞれ伴った前記上限値および前記下限値に丸める、
ことを特徴とする請求項21に記載の端末数推計装置。 - 端末数推計装置により実行される端末数推計方法であって、
携帯端末を識別する識別情報と、前記携帯端末の位置に関する位置情報と、前記位置情報が取得された位置取得時刻情報と、を含む位置データを取得する位置データ取得ステップと、
観測すべき観測期間に関する観測開始時刻以降であり且つ観測終了時刻以前である位置取得時刻情報を含み、且つ観測すべき観測エリアに関する観測エリア情報に対応づけられる位置情報を含む1乃至複数の位置データを、観測対象位置データとして取得する観測対象取得ステップと、
取得された観測対象位置データそれぞれを第1の位置データとして、各第1の位置データについて、当該第1の位置データと同一の識別情報を含む位置データのうち、当該第1の位置データの直前の位置データである第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データの直後の位置データである第3の位置データの位置取得時刻情報を取得する前後位置データ取得ステップと、
観測対象位置データそれぞれについての特徴量を、前記第1の位置データの位置取得時刻情報、前記第2の位置データの位置取得時刻情報および前記第3の位置データの位置取得時刻情報のうち2つ以上に基づいて計算する特徴量計算ステップと、
計算で得られた前記観測対象位置データについての特徴量、および前記観測開始時刻と前記観測終了時刻との差である観測期間長に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した端末数を推計する端末数推計ステップと、
を備える端末数推計方法。 - 端末数推計装置により実行される端末数推計方法であって、
携帯端末を識別する識別情報と、前記携帯端末の位置に関する位置情報と、前記位置情報が取得された位置取得時刻情報と、を含む位置データを取得する位置データ取得ステップと、
取得された全ての位置データそれぞれを第1の位置データとして、各第1の位置データについて、当該第1の位置データと同一の識別情報を含む位置データのうち、当該第1の位置データの直前の位置データである第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データの直後の位置データである第3の位置データの位置取得時刻情報を取得する前後位置データ取得ステップと、
前記全ての位置データそれぞれについての特徴量を、前記第1の位置データの位置取得時刻情報、前記第2の位置データの位置取得時刻情報および前記第3の位置データの位置取得時刻情報のうち2つ以上に基づいて計算する特徴量計算ステップと、
観測すべき観測期間に関する観測開始時刻以降であり且つ観測終了時刻以前である位置取得時刻情報を含み、且つ観測すべき観測エリアに関する観測エリア情報に対応づけられる位置情報を含む1乃至複数の位置データを、観測対象位置データとして取得する観測対象取得ステップと、
計算で得られた前記全ての位置データそれぞれについての特徴量のうち前記観測対象位置データについての特徴量、および前記観測開始時刻と前記観測終了時刻との差である観測期間長に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した端末数を推計する端末数推計ステップと、
を備える端末数推計方法。 - 端末数推計装置により実行される端末数推計方法であって、
携帯端末を識別する識別情報と、前記携帯端末の位置に関する位置情報と、前記位置情報が取得された位置取得時刻情報と、を含む位置データを取得する位置データ取得ステップと、
観測すべき観測期間に関する観測開始時刻以降であり且つ観測終了時刻以前である位置取得時刻情報を含み、且つ観測すべき観測エリアに関する観測エリア情報に対応づけられる位置情報を含む1乃至複数の位置データを、観測対象位置データとして取得する観測対象取得ステップと、
取得された観測対象位置データそれぞれを第1の位置データとして、各第1の位置データについて、当該第1の位置データと同一の識別情報を含む位置データのうち、当該第1の位置データの直前の位置データである第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データの直後の位置データである第3の位置データの位置取得時刻情報を取得する前後位置データ取得ステップと、
観測対象位置データそれぞれについての特徴量を、少なくとも前記第2の位置データの位置取得時刻と前記第3の位置データの位置取得時刻とに基づいて計算する特徴量計算ステップと、
計算で得られた前記観測対象位置データについての特徴量、および前記観測開始時刻と前記観測終了時刻との差である観測期間長に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した端末数を推計する端末数推計ステップと、
を備える端末数推計方法。 - 端末数推計装置により実行される端末数推計方法であって、
携帯端末を識別する識別情報と、前記携帯端末の位置に関する位置情報と、前記位置情報が取得された位置取得時刻情報と、を含む位置データを取得する位置データ取得ステップと、
取得された全ての位置データそれぞれを第1の位置データとして、各第1の位置データについて、当該第1の位置データと同一の識別情報を含む位置データのうち、当該第1の位置データの直前の位置データである第2の位置データの位置取得時刻情報、および当該第1の位置データの直後の位置データである第3の位置データの位置取得時刻情報を取得する前後位置データ取得ステップと、
前記全ての位置データそれぞれについての特徴量を、少なくとも前記第2の位置データの位置取得時刻と前記第3の位置データの位置取得時刻とに基づいて計算する特徴量計算ステップと、
観測すべき観測期間に関する観測開始時刻以降であり且つ観測終了時刻以前である位置取得時刻情報を含み、且つ観測すべき観測エリアに関する観測エリア情報に対応づけられる位置情報を含む1乃至複数の位置データを、観測対象位置データとして取得する観測対象取得ステップと、
計算で得られた前記全ての位置データそれぞれについての特徴量のうち前記観測対象位置データについての特徴量、および前記観測開始時刻と前記観測終了時刻との差である観測期間長に基づいて、観測期間中に観測エリアに在圏した端末数を推計する端末数推計ステップと、
を備える端末数推計方法。
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