專利名稱：基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動通信數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，尤其是基于移動軌跡分析、模型驅(qū)動、移動終端基站定位和數(shù)據(jù)挖掘的行為分析方法，具體地說是一種基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國城市化進(jìn)程的日益加快，城市的人口規(guī)模、城建規(guī)模以極高的速度擴(kuò)張，對政府、企業(yè)提出了更高的管理、經(jīng)營要求。而隨著移動通信、GIS信息技術(shù)、GPS等關(guān)鍵技術(shù)的日益發(fā)展，通信領(lǐng)域提出了物聯(lián)網(wǎng)概念，美國提出“智慧的地球”的概念，我國則提出“感知中國”的信息化戰(zhàn)略，目標(biāo)就是要通過融合各種信息技術(shù)，以一種更加智慧的方式，有效采用新型信息技術(shù)來改變政府、公司和人們相互交流的傳統(tǒng)方式，進(jìn)而提高交互過程的針對性、靈活性和響應(yīng)速度。但目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)才剛剛起步，存在設(shè)備造價(jià)高，應(yīng)用范圍小等問題，無法在社會生活中大規(guī)模應(yīng)用。而與此同時(shí)我國移動手機(jī)用戶已經(jīng)突破9億，每時(shí)每刻都有大量的移動終端用戶在使用移動通信服務(wù)的同時(shí)又產(chǎn)生海量的信息數(shù)據(jù)，如將這些移動終端視為一個(gè)個(gè)傳感器，對這些數(shù)據(jù)特別是針對移動軌跡的分析可以幫助我們獲得特定屬性的人群樣本信息，可為政府、企事業(yè)單位決策提供較準(zhǔn)確的參考依據(jù)，協(xié)助突發(fā)事件處置等。模型驅(qū)動開發(fā)(Model-driven development,MDD)是軟件開發(fā)的一種樣式，其中主要的軟件工件是模型，根據(jù)最佳實(shí)踐，可以從這些模型生成代碼和其他工件。模型是從特定角度對系統(tǒng)進(jìn)行的描述，它省略了相關(guān)的細(xì)節(jié)，因此可以更清楚地看到感興趣的特性。類似地我們可以從模型角度出發(fā)，先根據(jù)業(yè)務(wù)需求建立相應(yīng)的特征模型，在通過模型來指導(dǎo)對特定屬性人群樣本的選取。目前，國內(nèi)電信運(yùn)營商均對外提供LBS服務(wù)，根據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的不同又可分為兩種不同精度、不同使用方式的定位服務(wù)一精確定位和粗定位。其中粗定位服務(wù)又稱Cell-1d定位，其實(shí)現(xiàn)原理是:定位平臺向核心網(wǎng)發(fā)送信令，查詢手機(jī)所在小區(qū)ID，根據(jù)存儲的基站數(shù)據(jù)庫(BSA)數(shù)據(jù)，得出用戶大致位置。其定位精度取決于基站或扇區(qū)的大小，一般在幾百至幾千米左右。這種定位方式無需移動終端安裝任何客戶端軟件，定位過程也可以完全靜默無需用戶干預(yù)，這也為我們利用移動終端采集數(shù)據(jù)提供了方便。同時(shí)電信運(yùn)營商擁有龐大數(shù)量的移動通信基站，這些基站分布在城市的各個(gè)區(qū)域，將這些基站與城市重點(diǎn)地標(biāo)、交通路網(wǎng)的地理位置通過GIS引擎相結(jié)合，就可以利用這些基站對城市地理信息進(jìn)行模型抽象，并根據(jù)觀測分析的需求，構(gòu)建基于地理坐標(biāo)的分析模型，最終利用這些模型匹配海量移動終端的移動軌跡，生成具備時(shí)間、軌跡、密度等多維度信息的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐活動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種基于位置移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群屬性的方法及系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分析的目的需求，通過選取一組特定的移動通信基站建立軌跡分析模型，再采集并分析CDMA移動終端的基站定位數(shù)據(jù)，結(jié)合移動終端進(jìn)入模型的時(shí)間、移動速度、方向軌跡等因素篩選出符合特征的人群，并可分析人群的密度、移動速度等維度的數(shù)據(jù)變化情況，進(jìn)而為決策提供參考。本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法，它包括以下步驟:軌跡分析模型的選取步驟，從軌跡分析模型覆蓋區(qū)域的基站采集移動終端的定位數(shù)據(jù)的步驟，以及根據(jù)軌跡分析模型的參數(shù)與定位數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，提取符合模型的參數(shù)。本發(fā)明的軌跡分析模型的選取步驟是根據(jù)待分析數(shù)據(jù)的理位置信息及CDMA通信基站地理分布信息建立軌跡分析模型，包括:
步驟1、將城市地理數(shù)據(jù)，軌道交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和CDMA基站分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)信息導(dǎo)入GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊中；其中城市地理數(shù)據(jù)記錄了地理坐標(biāo)，軌道交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄了公交地鐵、鐵路等公共交通線路數(shù)據(jù)(上述數(shù)據(jù)均來源于專業(yè)地圖廠商)；CDMA基站分布數(shù)據(jù)記錄了基站的地理位置，用于獲得手機(jī)位置信息(數(shù)據(jù)來源于運(yùn)營商數(shù)據(jù));
步驟2、根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的目的需要，在分析模型管理模塊選擇要進(jìn)行匹配的軌跡分析模型，所述的軌跡分析模型包括:鏈狀模型、星狀模型、異星狀模型和網(wǎng)狀模型；
步驟3、根據(jù)GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊中相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇匹配模型覆蓋的基站，并設(shè)定基站順序，同時(shí)設(shè)定模型內(nèi)移動終端的移動方向、移動速度和移動終端在基站內(nèi)活動超時(shí)的閥值作為初始參數(shù)。本發(fā)明中，鏈狀模型是匹配線狀移動軌跡，用于軌道交通、城市主干道地理模型的實(shí)時(shí)分析；星狀模型是匹配一組移動軌跡，用于對熱點(diǎn)地區(qū)周邊情況的實(shí)時(shí)分析，軌跡移動方向可分為向內(nèi)和向外兩種；異星狀模型，類似星狀模型，其結(jié)合交通路網(wǎng)，對星性結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使模型更切合地理情況；網(wǎng)狀模型是匹配在一定范圍內(nèi)的網(wǎng)狀移動軌跡，用于園區(qū)類大面積熱點(diǎn)地區(qū)周邊活動人群的活動范圍情況的實(shí)時(shí)分析。本發(fā)明中，從軌跡分析模型覆蓋區(qū)域的基站采集移動終端的定位數(shù)據(jù)的步驟具體為:根據(jù)所選取的軌跡分析模型，通過移動交換中心MSC的A接口采集軌跡分析模型中各個(gè)基站下移動終端的信息，包括移動終端的號碼、移動終端所在基站位置、信令產(chǎn)生時(shí)間的信肩、O本發(fā)明中，根據(jù)軌跡分析模型的參數(shù)與定位數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，提取符合模型的參數(shù)具體為:
步驟1、采集并記錄進(jìn)入初始基站終端的信息，包含移動終端的號碼、移動終端所在基站位置、信令產(chǎn)生時(shí)間的信息(作為終端在該基站進(jìn)入時(shí)間和更新時(shí)間的初始值)，依據(jù)分析模型中設(shè)定的基站順序，重復(fù)進(jìn)行上述操作，直至分析至模型中最后一個(gè)基站；
步驟2、重復(fù)上述操作，實(shí)時(shí)采集更新模型內(nèi)基站終端信息，如在下次采集時(shí)某終端依然還在該基站內(nèi)則記錄為最新更新時(shí)間，如下次采集時(shí)某終端已進(jìn)入下個(gè)基站，則記錄新基站位置信息及進(jìn)入時(shí)間、更新時(shí)間；
步驟3、實(shí)時(shí)根據(jù)終端的信息進(jìn)行計(jì)算，如終端沒有更改基站位置信息，則通過更新時(shí)間和進(jìn)入時(shí)間差得到停留時(shí)間；如終端更改了基站位置信息，則通過終端進(jìn)入的不同基站信息差算出終端的位移軌跡，包含距離和方向，通過終端進(jìn)入不同基站的進(jìn)入時(shí)間差計(jì)算出位移時(shí)間，根據(jù)位移軌跡距離除以時(shí)間可得到終端移動速度；
步驟4、按模型設(shè)定的移動終端的移動方向和移動速度，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，將符合模型的終端數(shù)據(jù)保留，進(jìn)入模型中后續(xù)觀察基站的待匹配隊(duì)列進(jìn)行后續(xù)觀測；對不符合模型的數(shù)據(jù)，丟棄；
步驟5、根據(jù)模型設(shè)定的移動終端在基站內(nèi)活動超時(shí)的閥值，對待匹配隊(duì)列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將用戶在基站停留時(shí)間超過移動終端在基站內(nèi)活動超時(shí)的閥值的終端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至次級待匹配隊(duì)列；
步驟6、依據(jù)分析模型中設(shè)定的基站順序，實(shí)時(shí)重復(fù)進(jìn)行上述操作，直至分析至模型中
最后一個(gè)基站；
步驟7、如終端離開最后一個(gè)觀測基站匹配成功隊(duì)列中的數(shù)據(jù)提取至報(bào)表模塊，并根據(jù)需要進(jìn)行還原移動軌跡，并計(jì)算整體移動速度的操作。本發(fā)明中，采取多級鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配過濾，具體方法如下:
步驟1、根據(jù)模型中基站數(shù)量建立對應(yīng)數(shù)量的待匹配數(shù)據(jù)鏈表，并根據(jù)模型中基站的觀測順序?qū)︽湵磉M(jìn)行N1、N2、N3至Nn層級排序；系統(tǒng)對|吳型初始化后，各層級基站關(guān)聯(lián)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表長度為0。步驟2、對進(jìn)入NI基站的移動終端，將其終端信息構(gòu)造數(shù)據(jù)對象M，M作為鏈表節(jié)點(diǎn)采用數(shù)據(jù)存儲，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含ESN、MIN、MDN、PRE_N0DEID、SPEED、INDATE六個(gè)數(shù)據(jù)，記錄到N2基站的數(shù)據(jù)鏈表中并以ESN號為KEY，等待匹配檢測。同時(shí)構(gòu)造共享鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，存入鏈表。步驟3、系統(tǒng)通過信息采集獲得進(jìn)入模型中各基站的移動終端信息，再在該基站對應(yīng)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表中進(jìn)行查找，如查找到對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)M,則進(jìn)一步判斷該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中的歷史軌跡基站數(shù)據(jù)是否符合模型要求，或計(jì)算移動速度是否符合模型要求，如與模型要求一致則視為匹配成功。然后更新節(jié)點(diǎn)M中的歷史軌跡基站數(shù)據(jù)、平均移動速度信息，再將節(jié)點(diǎn)M重新存儲到下一層級基站關(guān)聯(lián)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表中，等待下一次匹配。步驟4、對每條待匹配數(shù)據(jù)鏈表系統(tǒng)還需進(jìn)行節(jié)點(diǎn)超時(shí)檢測,超時(shí)時(shí)間參數(shù)在創(chuàng)建模型時(shí)設(shè)置，系統(tǒng)為每條鏈表設(shè)置定時(shí)器對鏈表節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掃描，超時(shí)的節(jié)點(diǎn)根據(jù)模型的設(shè)置可進(jìn)入次級待匹配數(shù)據(jù)鏈表，系統(tǒng)可以對其進(jìn)行再次超時(shí)檢測，避免由于終端軟切換等偶發(fā)因數(shù)出現(xiàn)漏檢測，提高匹配成功率
步驟5、重復(fù)進(jìn)行上述的幾個(gè)步驟，對進(jìn)入模型的移動終端按基站的層級順序NI，N2…Nn進(jìn)行循環(huán)多次檢測，最終將完全匹配模型中各基站的終端，也就是符合模型設(shè)計(jì)軌跡的終端，并生成相關(guān)報(bào)告。在模型檢測時(shí)會出現(xiàn)由于CDMA移動終端進(jìn)行軟切換而終端又無通信行為，而導(dǎo)致終端位置出現(xiàn)跳躍的情況，因此系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個(gè)共享鏈表，將出現(xiàn)在模型中的移動終端均存入該鏈表，如模型中某一處于較高層級的基站檢測到一個(gè)不在其待匹配數(shù)據(jù)鏈表中的移動終端出現(xiàn)，不能簡單丟棄，還需要查詢模型共享鏈表中的數(shù)據(jù)，看是否存在該終端對應(yīng)的鏈表節(jié)點(diǎn)且節(jié)點(diǎn)中的待匹配基站是否是1 型的基站層級序列中當(dāng)如基站的如導(dǎo)基站(前導(dǎo)層級差在設(shè)計(jì)模型時(shí)設(shè)置，參考基站距離、移動速度等參數(shù)，通常不能大于2)，如果符合則系統(tǒng)可認(rèn)為出現(xiàn)了終端位置跳躍的情況。系統(tǒng)對這種情況的后續(xù)處理采取將類似前述步驟3的操作。
一種基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法所采用的系統(tǒng)，它包括:GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊、終端基礎(chǔ)信息管理模塊、分析模型管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和報(bào)表模塊；
所述的GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊:將城市地理位置信息、CDMA基站分布信息統(tǒng)一管理，并以圖形化方式展示；
終端基礎(chǔ)信息管理模塊:用于導(dǎo)入電信運(yùn)營商的號碼資源信息，并提供號碼漫游信息查詢；
分析模型管理模塊:基于GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊的數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測分析的需求，創(chuàng)建、修改、刪除分析模型，所述的分析模型包含觀測基站信息，基站順序信息，基站權(quán)重，移動軌跡方向要求，移動速度的參考信息；
數(shù)據(jù)采集模塊:通過該模塊，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前處于生效狀態(tài)的分析模型，采集模型中移動基站的信令信息，并提取出移動終端信息，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)分析模塊:通過該模塊，系統(tǒng)按分析模型的參數(shù)設(shè)置，對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾分析，篩選出匹配模型的移動終端信息，并分析終端的移動速度、軌跡符合度；
報(bào)表模塊:主要用于生成圖形化報(bào)表數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提出了基于熱點(diǎn)地區(qū)、交通路網(wǎng)等地理位置信息設(shè)定軌跡分析模型的思路，使基于移動軌跡的行為分析更加貼近經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動需求。本發(fā)明的模型是從特定角度對系統(tǒng)進(jìn)行的描述，它省略了其他細(xì)節(jié)，因此可以更清楚地描述感興趣的特性；模型從特定的角度對特征人群進(jìn)行抽象，省略了其他細(xì)節(jié)，從而提高了分析的效率，分析結(jié)果更具備針對性。本發(fā)明依托預(yù)先設(shè)立的軌跡分析模型，可高效快速的分析篩選出符合特征的人群，分析數(shù)據(jù)量小、代價(jià)低，相比歸納方法實(shí)時(shí)性高；
本發(fā)明設(shè)計(jì)了幾種常見的模型結(jié)構(gòu)和與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)分析方法，并搭建了系統(tǒng)；將移動終端和通信基站轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)M2M的感知器，形成智能感知能力可廣泛應(yīng)用于電信運(yùn)營商客戶屬性實(shí)時(shí)分析、重大社會活動人流量檢測預(yù)警、政府部門市政規(guī)劃管理等場景。


圖1:發(fā)明實(shí)現(xiàn)流程圖 圖2:發(fā)明實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)圖 圖3:建立軌跡分析模型流程圖 圖4:鏈狀模型 圖5:星狀模型 圖6:異星狀模型 圖7:網(wǎng)狀模型
圖8:采集并分析定位數(shù)據(jù)流程圖 圖9:模型共享數(shù)據(jù)鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1-9所示，一種圖1給出了發(fā)明方法的基本流程
步驟1、根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的目的需求，先選取一組特定的移動通信基站建立軌跡分析模型。步驟2、根據(jù)所選取的基站模型，采集在模型基站中移動終端的定位數(shù)據(jù)。步驟3、根據(jù)數(shù)據(jù)、結(jié)合移動終端進(jìn)入基站的時(shí)間、移動速度、方向軌跡等因素篩選出符合特征的人群、進(jìn)行人群密度、移動速度等多個(gè)維度數(shù)據(jù)變化分析，得出分析數(shù)據(jù)。步驟4、根據(jù)得到的數(shù)據(jù)情況，進(jìn)而為決策提供參考。為實(shí)現(xiàn)發(fā)明方法，相應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，如圖2所示，總體架構(gòu)如下:
系統(tǒng)包括:GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊、終端基礎(chǔ)信息管理模塊、分析模型管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、報(bào)表模塊。GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊:將城市地理位置信息、CDMA基站分布信息統(tǒng)一管理，并以圖形化方式展示，便于管理人員綜合考慮交通路網(wǎng)信息、熱點(diǎn)地區(qū)信息、基站分布信息構(gòu)建分析模型。終端基礎(chǔ)信息管理模塊:主要是導(dǎo)入電信運(yùn)營商的號碼資源信息，并提供號碼漫游信息查詢功能。主要是便于數(shù)據(jù)分析時(shí)按號碼歸屬地，漫游狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)批量過濾。分析模型管理模塊:通過該模塊，管理人員可基于GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊的數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測分析的需求，創(chuàng)建、修改、刪除分析模型。分析模型包含觀測基站信息，基站順序信息，基站權(quán)重，移動軌跡方向要求，移動速度參考信息等。數(shù)據(jù)采集模塊:通過該模塊，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前處于生效狀態(tài)的分析模型，采集模型中移動基站的信令信息，并提取出移動終端信息，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析模塊:通過該模塊，系統(tǒng)按分析模型的參數(shù)設(shè)置，對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾分析，篩選出匹配模型的移動終端信息，并分析終端的移動速度、軌跡符合度等。報(bào)表模塊:主要用于生成圖形化報(bào)表數(shù)據(jù)。結(jié)合方法及系統(tǒng)，建立軌跡分析模型方法圖3，具體步驟如下:
步驟1、導(dǎo)入GIS模塊中城市地理數(shù)據(jù)，軌道交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，CDMA基站分布數(shù)據(jù)等信息，進(jìn)行組織管理，以得到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其中地圖數(shù)據(jù)記錄了地理坐標(biāo)，基站定位數(shù)據(jù)可以獲得手機(jī)位置信息，均為原始數(shù)據(jù)。在GIS模塊中我們設(shè)計(jì)進(jìn)行分層處理，可以將地圖設(shè)計(jì)成四層，底層是GIS層，存儲了地圖信息和地理位置信息；第二層為基站層，存儲了所有基站的位置信息，并將位置信息投影到地圖坐標(biāo)上，同時(shí)可以規(guī)范，選擇設(shè)定模型范圍內(nèi)的基站；第三層為模型層，可以進(jìn)行模型的選擇和修正，并將模型投影到地圖坐標(biāo)上；第四層為數(shù)據(jù)分析層，可以顯示實(shí)時(shí)終端的信息，及移動軌跡。步驟2、在分析模型管理模塊選擇要進(jìn)行匹配的分析模型，本發(fā)明同時(shí)設(shè)計(jì)了四種常見分析模型，具體描述如下:
A:鏈狀模型
參見圖4，該模型主要是匹配線狀移動軌跡，主要適用軌道交通、城市主干道等地理模型的實(shí)時(shí)分析，模型中還可引入移動速度參數(shù)，提高分析匹配精度。
B:星狀模型
參見圖5，該模型為星型結(jié)構(gòu)，由中心點(diǎn)基站和向外放射狀的基站組成，其中向外放射的基站由可看成是鏈狀模型(稱為星型放射線)。該模型匹配一組移動軌跡，主要適用于對熱點(diǎn)地區(qū)周邊情況的實(shí)時(shí)分析，軌跡移動方向可分為向內(nèi)和向外兩種。C:異星狀模型
參見圖6，該模型類似星狀模型，區(qū)別是結(jié)合交通路網(wǎng)，對星性結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使模型更切合地理情況。在數(shù)據(jù)分析時(shí)，系統(tǒng)自動將該模型拆解成局部鏈狀結(jié)構(gòu)和星狀模型進(jìn)行處理。D:網(wǎng)狀模型
參見圖7，該模型為網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，由中心范圍類由一系列基站和向內(nèi)放射狀的基站組成。該模型主要使用于如園區(qū)類的大面積熱點(diǎn)地區(qū)周邊活動人群的活動范圍情況的實(shí)時(shí)分析。在數(shù)據(jù)分析時(shí)，系統(tǒng)自動將該模型拆解成局部鏈?zhǔn)侥Ｐ秃彤愋菭钅Ｐ瓦M(jìn)行處理。步驟3、根據(jù)GIS及基站原始數(shù)據(jù)，選擇匹配模型的基站，方法大致如下:
步驟31、根據(jù)道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)以及軌道交通公交線網(wǎng)數(shù)據(jù)，建立道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和軌道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。在實(shí)例中，通過GIS的矢量數(shù)據(jù)模型來構(gòu)建，根據(jù)感興趣點(diǎn)，找到軌跡點(diǎn)，結(jié)合收集到的路網(wǎng)信息，通過GIS地圖信息標(biāo)記庫，將軌跡模型投影到GIS圖上，獲得準(zhǔn)確的地圖坐標(biāo)。步驟32、在道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中，以點(diǎn)為圓心，在預(yù)設(shè)半徑內(nèi)自動選擇在其范圍內(nèi)的基站，并設(shè)置此類基站為高權(quán)重基站，確認(rèn)選擇基站的地理坐標(biāo)，設(shè)定基站到圓心之間的距離上下各浮動10%為距離閾值參數(shù)。步驟33、以相鄰兩點(diǎn)作為線段的兩端，通過GIS矢量數(shù)據(jù)模型，確定線段距離長度，根據(jù)分析模型的速度參數(shù)，計(jì)算點(diǎn)與點(diǎn)之間的超時(shí)閾值參數(shù)。當(dāng)兩點(diǎn)線段距離超過時(shí)，自動按照預(yù)設(shè)值n，在兩點(diǎn)中選取距離/n個(gè)次要點(diǎn)，以次要點(diǎn)為圓心，在預(yù)設(shè)半徑內(nèi)自動選擇在其范圍內(nèi)的基站。通過GIS矢量數(shù)據(jù)模型，確認(rèn)選擇基站的地理坐標(biāo)，設(shè)定基站到圓心之間的距離上下各浮動10%為距離閾值參數(shù)。并設(shè)置此類基站為低權(quán)重基站。步驟34、根據(jù)模型的軌跡方向，設(shè)立基站順序信息，分析時(shí)按照基站順序進(jìn)行分析。采集及分析定位移動終端數(shù)據(jù)方法圖8，具體步驟如下:
步驟1:采集模型中各個(gè)基站下移動終端的信息，通過信令進(jìn)行粗定位。在實(shí)例中，用戶在CS/PS域位置信息，即用戶登記所在的MSC標(biāo)識，在該MSC/VLR下的Ce 11 -1 d或Loc-Area-1d信息，以及該用戶在MSC/VLR下直接接受短消息的Cell-1d信息，該信息可以通過監(jiān)控A信令接口獲取。獲取移動終端基站定位數(shù)據(jù)的過程是:通過移動終端信號參數(shù)計(jì)算得到終端與相鄰基站的距離，對所述終端進(jìn)行定位，得到終端的定位數(shù)據(jù)，所述定位數(shù)據(jù)結(jié)合GIS可以得到該終端的平臺位置坐標(biāo)。同時(shí)還可以通過基站獲得用戶的其他附加信息:漫游信息，即用戶漫游登記所在的MSC/VLR的地址標(biāo)識，該信息可以通過監(jiān)控C/D 口消息獲??；用戶開/關(guān)機(jī)狀態(tài)可以通過監(jiān)控A接口消息獲取。步驟21:按模型設(shè)定的參數(shù)，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，將符合模型的即在選定基站距離閾值范圍內(nèi)的終端數(shù)據(jù)保留，進(jìn)入模型中后續(xù)觀察高權(quán)重基站的待匹配隊(duì)列進(jìn)行后續(xù)觀測。步驟22:按模型設(shè)定的參數(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，不符合的丟棄。步驟23:根據(jù)模型設(shè)定的超時(shí)計(jì)時(shí)器，對待匹配隊(duì)列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，在超時(shí)閾值范圍內(nèi)進(jìn)入高權(quán)重基站的終端數(shù)據(jù)繼續(xù)保留在待匹配隊(duì)列進(jìn)行后續(xù)觀測；將超時(shí)的終端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至次級待匹配隊(duì)列。步驟24:據(jù)模型設(shè)定的超時(shí)計(jì)時(shí)器，對次級待匹配隊(duì)列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，在超時(shí)閾值范圍內(nèi)進(jìn)入低權(quán)重基站的終端數(shù)重新進(jìn)入模型后續(xù)基站的待匹配隊(duì)列中，等待后續(xù)觀測；將超時(shí)的終端數(shù)據(jù)丟棄。步驟3:依據(jù)分析模型中設(shè)定的基站順序，重復(fù)進(jìn)行步驟21-24操作，直至分析至豐吳型中最后一個(gè)基站；
步驟4:將最后一個(gè)觀測基站匹配成功隊(duì)列中的數(shù)據(jù)提取至報(bào)表系統(tǒng)，并根據(jù)需要進(jìn)行還原移動軌跡，計(jì)算移動速度等操作。實(shí)現(xiàn)中數(shù)據(jù)分析方法參見圖9，采取多級鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，具體方法如下:
步驟1:根據(jù)模型中基站數(shù)量建立對應(yīng)數(shù)量的待匹配數(shù)據(jù)鏈表，并根據(jù)模型中基站的觀測順序?qū)︽湵磉M(jìn)行NI，N2, N3…Nn層級排序。系統(tǒng)對模型初始化后，各層級基站關(guān)聯(lián)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表長度為O。步驟2:對進(jìn)入NI基站的移動終端，將其終端信息構(gòu)造數(shù)據(jù)對象M，M的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)參見圖9，記錄到N2基站的數(shù)據(jù)鏈表中并以ESN號為KEY，等待匹配檢測。同時(shí)構(gòu)造共享鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，存入鏈表。

步驟3:系統(tǒng)通過信息采集獲得進(jìn)入模型中各基站的移動終端信息，再在該基站對應(yīng)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表中進(jìn)行查找，如查找到對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)M,則進(jìn)一步判斷該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中的歷史軌跡基站數(shù)據(jù)是否符合模型要求，或計(jì)算移動速度是否符合模型要求，如與模型要求一致則視為匹配成功。然后更新節(jié)點(diǎn)M中的歷史軌跡基站數(shù)據(jù)、平均移動速度信息，再將節(jié)點(diǎn)M重新存儲到下一層級基站關(guān)聯(lián)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表中，等待下一次匹配。步驟4:對每條待匹配數(shù)據(jù)鏈表系統(tǒng)還需進(jìn)行節(jié)點(diǎn)超時(shí)檢測,超時(shí)時(shí)間參數(shù)在創(chuàng)建模型時(shí)設(shè)置，系統(tǒng)為每條鏈表設(shè)置定時(shí)器對鏈表節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掃描，超時(shí)的節(jié)點(diǎn)根據(jù)模型的設(shè)置可進(jìn)入次級待匹配數(shù)據(jù)鏈表，系統(tǒng)可以對其進(jìn)行再次超時(shí)檢測，避免由于終端軟切換等偶發(fā)因數(shù)出現(xiàn)漏檢測，提高匹配成功率
步驟5:重復(fù)進(jìn)行上述的幾個(gè)步驟，對進(jìn)入模型的移動終端按基站的層級順序NI，N2…Nn進(jìn)行循環(huán)多次檢測，最終將完全匹配模型中各基站的終端，也就是符合模型設(shè)計(jì)軌跡的終端，并生成相關(guān)報(bào)告。在模型檢測時(shí)會出現(xiàn)由于CDMA移動終端進(jìn)行軟切換而終端又無通信行為，而導(dǎo)致終端位置出現(xiàn)跳躍的情況，因此系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了一個(gè)共享鏈表，將出現(xiàn)在模型中的移動終端均存入該鏈表，如模型中某一處于較高層級的基站檢測到一個(gè)不在其待匹配數(shù)據(jù)鏈表中的移動終端出現(xiàn)，不能簡單丟棄，還需要查詢模型共享鏈表中的數(shù)據(jù)，看是否存在該終端對應(yīng)的鏈表節(jié)點(diǎn)且節(jié)點(diǎn)中的待匹配基站是否是1 型的基站層級序列中當(dāng)如基站的如導(dǎo)基站(前導(dǎo)層級差在設(shè)計(jì)模型時(shí)設(shè)置，參考基站距離、移動速度等參數(shù)，通常不能大于2)，如果符合則系統(tǒng)可認(rèn)為出現(xiàn)了終端位置跳躍的情況。系統(tǒng)對這種情況的后續(xù)處理采取將類似前述步驟3的操作。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法，其特征是它包括以下步驟:軌跡分析模型的選取步驟，從軌跡分析模型覆蓋區(qū)域的基站采集移動終端的定位數(shù)據(jù)的步驟，以及根據(jù)軌跡分析模型的參數(shù)與定位數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，提取符合模型的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法，其特征在于:軌跡分析模型的選取步驟是根據(jù)待分析數(shù)據(jù)的理位置信息及CDMA通信基站地理分布信息建立軌跡分析模型，包括: 步驟1、將城市地理數(shù)據(jù)，軌道交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和CDMA基站分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)信息導(dǎo)入GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊中；其中城市地理數(shù)據(jù)記錄了地理坐標(biāo)，軌道交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄了公交地鐵、鐵路等公共交通線路數(shù)據(jù)；CDMA基站分布數(shù)據(jù)記錄了基站的地理位置，用于獲得手機(jī)位置信息； 步驟2、根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的目的需要，在分析模型管理模塊選擇要進(jìn)行匹配的軌跡分析模型，所述的軌跡分析模型包括:鏈狀模型、星狀模型、異星狀模型和網(wǎng)狀模型； 步驟3、根據(jù)GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊中相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇匹配模型覆蓋的基站，并設(shè)定基站順序，同時(shí)設(shè)定模型內(nèi)移動終端的移動方向、移動速度和移動終端在基站內(nèi)活動超時(shí)的閥值作為初始參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)，其特征在于:鏈狀模型是匹配線狀移動軌跡，用于軌道交通、城市主干道地理模型的實(shí)時(shí)分析；星狀模型是匹配一組移動軌跡，用于對熱點(diǎn)地區(qū)周邊情況的實(shí)時(shí)分析，軌跡移動方向可分為向內(nèi)和向外兩種；異星狀模型，類似星狀模型，其結(jié)合交通路網(wǎng)，對星性結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使模型更切合地理情況；網(wǎng)狀模型是匹配在一定范圍內(nèi)的網(wǎng)狀移動軌跡，用于園區(qū)類大面積熱點(diǎn)地區(qū)周邊活動人群的活動范圍情況的實(shí)時(shí)分析。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)，其特征在于:從軌跡分析模型覆蓋區(qū)域的基站采集移動終端的定位數(shù)據(jù)的步驟具體為:根據(jù)所選取的軌跡分析模型，通過移動交換中心MSC的A接口采集軌跡分析模型中各個(gè)基站下移動終端的信息，包括移動終端的號碼、移動終端所在基站位置、信令產(chǎn)生時(shí)間的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)軌跡分析模型的參數(shù)與定位數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，提取符合模型的參數(shù)具體為: 步驟1、采集并記錄進(jìn)入初始基站終端的信息，包含移動終端的號碼、移動終端所在基站位置、信令產(chǎn)生時(shí)間的信息，該信令產(chǎn)生時(shí)間作為終端在該基站進(jìn)入時(shí)間和更新時(shí)間的初始值，依據(jù)分析模型中設(shè)定的基站順序，重復(fù)進(jìn)行上述操作，直至分析至模型中最后一個(gè)基站; 步驟2、重復(fù)上述操作，實(shí)時(shí)采集更新模型內(nèi)基站終端信息，如在下次采集時(shí)某終端依然還在該基站內(nèi)則記錄為最新更新時(shí)間，如下次采集時(shí)某終端已進(jìn)入下個(gè)基站，則記錄新基站位置信息及進(jìn)入時(shí)間、更新時(shí)間； 步驟3、實(shí)時(shí)根據(jù)終端的信息進(jìn)行計(jì)算，如終端沒有更改基站位置信息，則通過更新時(shí)間和進(jìn)入時(shí)間差得到停留時(shí)間；如終端更改了基站位置信息，則通過終端進(jìn)入的不同基站信息差算出終端的位移軌跡，包含距離和方向，通過終端進(jìn)入不同基站的進(jìn)入時(shí)間差計(jì)算出位移時(shí)間，根據(jù)位移軌跡距離除以時(shí)間可得到終端移動速度；步驟4、按模型設(shè)定的移動終端的移動方向和移動速度，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，將符合模型的終端數(shù)據(jù)保留，進(jìn)入模型中后續(xù)觀察基站的待匹配隊(duì)列進(jìn)行后續(xù)觀測；對不符合模型的數(shù)據(jù)，丟棄； 步驟5、根據(jù)模型設(shè)定的移動終端在基站內(nèi)活動超時(shí)的閥值，對待匹配隊(duì)列中的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將用戶在基站停留時(shí)間超過移動終端在基站內(nèi)活動超時(shí)的閥值的終端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至次級待匹配隊(duì)列； 步驟6、依據(jù)分析模型中設(shè)定的基站順序，實(shí)時(shí)重復(fù)進(jìn)行上述操作，直至分析至模型中最后一個(gè)基站； 步驟7、如終端離開最后一個(gè)觀測基站匹配成功隊(duì)列中的數(shù)據(jù)提取至報(bào)表模塊，并根據(jù)需要進(jìn)行還原移動軌跡，并計(jì)算整體移動速度的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)，其特征在于:采取多級鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配過濾，具體方法如下: 步驟1、根據(jù)模型中基站數(shù)量建立對應(yīng)數(shù)量的待匹配數(shù)據(jù)鏈表，并根據(jù)模型中基站的觀測順序?qū)︽湵磉M(jìn)行N1、N2、N3至Nn層級排序；系統(tǒng)對|吳型初始化后，各層級基站關(guān)聯(lián)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表長度為O ; 步驟2、對進(jìn)入NI基站的移動終端，將其終端信息構(gòu)造數(shù)據(jù)對象M, M作為鏈表節(jié)點(diǎn)采用數(shù)據(jù)存儲，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含ESN、MIN、MDN、PRE_NODEID、SPEED、INDATE六個(gè)數(shù)據(jù)，記錄到N2基站的數(shù)據(jù)鏈表中并以ESN號為KEY，等待匹配檢測；同時(shí)構(gòu)造共享鏈表節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，存入鏈表; 步驟3、系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集模塊獲得進(jìn)入模型中各基站的移動終端信息，再在該基站對應(yīng)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表中進(jìn)行查找，如查找到對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)M,則進(jìn)一步判斷該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中的歷史軌跡基站數(shù)據(jù)是否符合模 型要求，或計(jì)算移動速度是否符合模型要求，如與模型要求一致則視為匹配成功，然后更新節(jié)點(diǎn)M中的歷史軌跡基站數(shù)據(jù)、平均移動速度信息，再將節(jié)點(diǎn)M重新存儲到下一層級基站關(guān)聯(lián)的待匹配數(shù)據(jù)鏈表中，等待下一次匹配； 步驟4、對每條待匹配數(shù)據(jù)鏈表系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)超時(shí)檢測，超時(shí)時(shí)間參數(shù)在創(chuàng)建模型時(shí)設(shè)置，系統(tǒng)為每條鏈表設(shè)置定時(shí)器對鏈表節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掃描，超時(shí)的節(jié)點(diǎn)根據(jù)模型的設(shè)置可進(jìn)入次級待匹配數(shù)據(jù)鏈表； 步驟5、重復(fù)進(jìn)行上述的幾個(gè)步驟，對進(jìn)入模型的移動終端按基站的層級順序N1、N2、N3至Nn進(jìn)行循環(huán)多次檢測，最終將完全匹配模型中各基站的終端，也就是符合模型設(shè)計(jì)軌跡的終端，并生成相關(guān)報(bào)告。
7.—種權(quán)利要求1-6之一所述的基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法所采用的系統(tǒng)，其特征是它包括:GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊、終端基礎(chǔ)信息管理模塊、分析模型管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和報(bào)表模塊； 所述的GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊:將城市地理位置信息、CDMA基站分布信息統(tǒng)一管理，并以圖形化方式展示； 終端基礎(chǔ)信息管理模塊:用于導(dǎo)入電信運(yùn)營商的號碼資源信息，并提供號碼漫游信息查詢； 分析模型管理模塊:基于GIS地理信息數(shù)據(jù)模塊的數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測分析的需求，創(chuàng)建、修改、刪除分析模型，所述的分析模型包含觀測基站信息，基站順序信息，基站權(quán)重，移動軌跡方向要求，移動速度的參考信息； 數(shù)據(jù)采集模塊:通過該模塊，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前處于生效狀態(tài)的分析模型，采集模型中移動基站的信令信息，并提取出移動終端信息，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)分析模塊:通過該模塊，系統(tǒng)按分析模型的參數(shù)設(shè)置，對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾分析，篩選出匹配模型的移動終端信息，并分析終端的移動速度、軌跡符合度； 報(bào)表模塊:主要用于 生成圖形化報(bào)表數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種基于地理模型和移動軌跡實(shí)時(shí)獲取特征人群的方法及系統(tǒng)，它包括以下步驟軌跡分析模型的選取步驟，從軌跡分析模型覆蓋區(qū)域的基站采集移動終端的定位數(shù)據(jù)的步驟，以及根據(jù)軌跡分析模型的參數(shù)與定位數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配過濾，提取符合模型的參數(shù)。本發(fā)明提出了基于熱點(diǎn)地區(qū)、交通路網(wǎng)等地理位置信息設(shè)定軌跡分析模型的思路，使基于移動軌跡的行為分析更加貼近經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動需求。
文檔編號G06F17/30GK103150156SQ20121051975
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者成國強(qiáng), 張康康 申請人:江蘇省公用信息有限公司