基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115967950A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310128846.2G08G1/01(2006.01)(22)申请日2023.02.17G06F18/214(2023.01)G06F18/2431(2023.01)(71)申请人东南大学G06N3/0442(2023.01)地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2G06N3/0455(2023.01)号G06N3/08(2023.01)(72)发明人丁璠寿光明屈韬谭华春张永毅尹红亮彭剑坤裴剑平白桦朱治邦(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206专利代理师蒋昱(51)Int.Cl.H04W16/18(2009.01)H04W4/02(2018.01)H04W4/20(2018.01)权利要求书5页说明书11页附图6页(54)发明名称基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法(57)摘要本发明公开了基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法，1）建立城际出行交通网络，而后提取交通网络临近基站并为基站数据标记上路网信息，2）手机信令数据的获取和预处理，3）以基站信息为媒介关联手机信令数据和路网，构建信令数据特征表，4）基于随机森林和长短时记忆模型的混合模型，从数据特征库中提取样本数据对模型进行训练，并输出分类结果和准确率。本发明实现城际出行模式的高精度识别，在省域范围内居民跨城市细颗粒度出行模式识别和提出具有高置信度的模式识别基础上能够对已建城市间综合交通网络通勤现状进行评估，并为未来城市间综合交通网络规划和完善提供参考。CN115967950ACN115967950A权利要求书1/5页1.基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法，包括以下步骤，其特征在于：步骤S1，城际出行路网提取：从开源数据中提取涉及城际出行的路网类型并对出行路网的路网类型进行标识；步骤S2，根据步骤S1提取的路网类型，绘制和构建城际出行路网,网图的构建以开源地图为基础；步骤S3，沿步骤S2构建的城际出行路网，并以基站信号覆盖直径作为路网线路宽度构建路网缓冲区，然后提取缓冲区内所有基站，并为基站标记上路网类型信息，形成基站列表；步骤S4，根据建立的基站列表和手机信令数据采集库,数据库由运营商提供，无法私人获取，从中提取手机信令打点数据即手机信令数据打点记录后的数据的字段中存在“位置上报地市”跳变的信令数据；步骤S5，以提取的4G基站列表为中介，其中4G基站列表通过步骤S3获取，将步骤S4中存在“位置上报地市”跳变的信令数据与步骤S2构建的网图的路网信息进行关联，从而确定信令数据打点落在哪个或哪几个路网类型的缓冲区中，从而构建跨城市打点的手机信令数据的特征列表T；步骤S6，定义以下特征参数：为相邻信令数据打点之间的时间间隔；S为基于打点坐标得到的两个相邻点之间的欧式距离，用于表示近似里程；表示平均速度，a表示两个相邻打点之间的速度变化，即平均加速度，Cos表示相邻打点轨迹连线之间的余弦角，因此计算得到信令数据第i个有效采样数据的打点时刻相对上一时刻打点之间的时间间隔、近似里程、平均速度、平均加速度和余弦角，从而得到单个打点第i个时刻的特征列表；步骤S7，构建基于随机森林和长短时记忆模型的混合模型，以步骤S6得到的特征列表和出行状态Type作为样本数据对模型进行训练，输出分类结果和准确率。2.根据权利要求1所述基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法，其特征在于：所述步骤S1中涉及城际出行的路网类型包括国省道、高速公路、普铁和高铁，并以{GDGS、GG、TS、TG}进行表征。3.根据权利要求2所述基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法，其特征在于：所述步骤S4提取的存在“位置上报地市”跳变的信令数据中，通过输入关键字查找相关说明，若存在地址反复跳变情形的跳变数据，选择丢弃。4.根据权利要求2所述基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法，其特征在于：所述步骤S5中构建跨城市打点的手机信令数据的特征列表T；T={mdn，time，cID，LON，LAT，GG_R，GDGS_R，TG_R，TS_R，RS，PS}其中，mdn表示信令数据手机端用户唯一编码，time表示信令数据采样时刻，cID表示信2CN115967950A权利要求书2/5页令数据打点的4G基站的编号，LON表示基站的经度，LAT表示基站的维度，GDGS_R为国省道标识，GG_R为高速公路标识，TS_R为普通铁路标识，TG_R为高速铁路标识，RS为火车站标识，PS为客运站标识。5.根据权利要求2所述基于手机信令数据的特征与时序的城际出行模式辨识方法，其特征在于：所述步骤S6中单个打点第i个时刻的