一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台制造技术

本发明专利技术公开了一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，将异常数据剔除；将道路用户识别为速度较快的用户、等红绿灯的用户、以及道路上相似轨迹的用户；将室内用户识别出来；将需要划分的栅格确定范围，根据设定尺寸进行划分；划分出所有室内属性的子栅格和道路属性的子栅格；将带有属性的数据点及栅格进行匹配，并将数据点落入对应的栅格内；根据信号特征，将用户分组，相似信号特征的用户分为一类；对每块区域内的特征及对应的特征值进行提取；对指纹库进行实时自动更新；对MR原始数据点的特征及对应的特征值与指纹库内的唯一标识的区域的特征及特征值匹配计算，返回指纹库中对应的经纬度信息。可实现精准定位，为后续决策提供依据。

A Smart City Management Platform for Accurate Location of Users

【技术实现步骤摘要】
一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台
本专利技术涉及一种利用运营商数据实现用户精准定位的技术，尤其涉及的是一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台。
技术介绍
随着信息技术的不断发展，城市信息化应用水平不断提升，智慧城市建设应运而生。建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。改革开放30多年以来，中国城镇化建设取得了举世瞩目的成就，尤其是进入21世纪后，城镇化建设的步伐不断加快，每年有上千万的农村人口进入城市。随着城市人口不断膨胀，城市病成为困扰各个城市建设与管理的首要难题，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。为了破解城市病困局，智慧城市应运而生。由于智慧城市综合采用了包括射频传感技术、物联网技术、云计算技术、下一代通信技术在内的新一代信息技术，因此能够有效地化解城市病问题。这些技术的应用能够使城市变得更易于被感知，城市资源更易于被充分整合，在此基础上实现对城市的精细化和智能化管理，从而减少资源消耗，降低环境污染，解决交通拥堵，消除安全隐患，最终实现城市的可持续发展。如果能够清晰了解、感知、获取城市中每个人的位置信息，对智慧城市的实现起着至关重要的作用，而要实现这个目的，当前可行的主流的方法就是借助电信运营商的数据，电信运营商作为大数据的重要拥有者，其数据具备数量体大、类型多、真实、准确的特点；借助此数据建设模型，能够有效实现绝大部分人的定位能力。当前运营商最新主流的，能够提供全量用户较为准确位置能力的技术是基于MR的指纹定位技术；MR是指移动终端通过控制信道，在业务信道上以一定时间间隔，以MR的方式向基站周期性上报所在小区的下行信号强度、质量等信息，基站将终端上报的下行信息和自身收集的上行物理信息上传给基站控制器，并由其收集与统计。以TD-SCDMA网络为例，每个MR主要包括上下行接收信号码功率、上下行信噪比、时间提前量、上下行路径损耗、UE发射功率及NodeB发射功率等。上报的MR可用于系统中无线资源控制子层完成诸如切换等事件的触发，也可用于系统维护，观察系统的运行状态；位置指纹是指用户所处位置的场景特征。基于MR的指纹定位技术的原理是：将实际地图根据一定距离，划分成连续的正方形栅格，然后将海量含有经纬度的MR数据点根据经纬度落入栅格中，提取每个栅格中的信息特征，建设成MR指纹库；对某条MR记录定位的过程为，提取这条MR数据的特征，然后与现有库中每个栅格的特征进行比较，计算欧式距离，以距离最小的栅格作为此条MR数据定位到的栅格，以栅格中心点作为定位经纬度；但是目前建库过程以及建成以后的更新、优化等工作都存在着诸多缺陷，导致定位的准确性和实用性非常有限，主要缺陷及不足如下：基于指纹库原理的传统定位产品或平台在建设过程中，数据落点的方法只是根据经纬度直接落入对应栅格，然而实际运营商数据中上报的经纬度数据是不够精确的，甚至很大一部分是误差很大，而直接根据有误差的经纬度落入对应栅格，会导致实际的数据点落入到了错误的栅格内，导致后续建库的提取特征、定位等过程形成严重干扰，非常影响指纹库的定位准确性。基于指纹库原理的传统定位产品或平台在建设过程中，现有技术将地图划分成规则的大小相同的栅格，一个栅格内实际的地理情况复杂，可能涵盖地铁、道路、高架、不规则建设物、室外等多种环境，都会导致信号特征变化较大，影响建库准确性；以建筑物遮挡为例，如图1所示：图1中，区域1、2、3、4的信号特征会有明显差异，基于此栅格内的信号特征建设的指纹库，势必造成定位误差；如果将栅格划分更小、更细，理论上不管多小的栅格，都有这种情况存在，可以一定程度避免，无法完全避免，但越小的栅格划分势必导致建库难度、定位的效率(因库过大，比对次数变多)产生指数级影响，且因为过于细化，也可能导致实际建成的库失真，定位效果及精度变差。基于指纹库原理的传统定位产品或平台在更新、优化过程中，原来指纹库的优化多是基于人工寻找误差准确性较差的进行优化，耗费大量人力且效果不理想；又因为小区覆盖每天都在变化，进一步要求指纹库要及时更新，现有的更新方式是积累一段时间数据，然后重新建库，更新周期长且建库完成以后需要重新优化；使用时循环往复整个重建、优化的过程，非常消耗人力物力且效率低，效果差；且每次优化后，定位准确的部分库无法保持，进而无法实现持续的优化迭代，导致定位效果无法实现越来越准。基于指纹库原理的传统定位产品或平台在应用过程中，当实际应用需要知道用户所在位置是属于道路上或建筑物内等时，一个栅格可能包含道路、建筑物、其他等区域，代表用户实际位置也可能归属这几种区域任何一个，而目前只能根据返回的中心点作为判断依据，明显存在错误，导致很多后续的应用无法开展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于：无法实现精准的定位，提供了一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括：异常数据剔除模型，用于根据合理值，将异常数据剔除；道路用户识别模型，用于将道路用户识别为速度较快的用户、等红绿灯的用户、以及道路上相似轨迹的用户；室内用户识别模型，用于将室内用户识别出来；GIS地图栅格划分模型，用于将需要划分的栅格确定范围，根据设定尺寸进行划分；子栅格划分及标记属性模型，用于划分出所有室内属性的子栅格和道路属性的子栅格；数据落点模型，用于将带有属性的数据点及栅格进行匹配，并将数据点落入对应的栅格内；智能分群模型，用于根据信号特征，将用户分组，相似信号特征的用户分为一类；建设指纹库模型，用于对每块区域内的特征及对应的特征值进行提取，建成指纹库；自动优化模型，用于对指纹库进行实时自动更新；定位算法模型，用于对MR原始数据点的特征及对应的特征值与指纹库内的唯一标识的区域的特征及特征值匹配计算，返回指纹库中对应的经纬度信息。所述管理平台的数据源包括：S1-U信令数据，含有用户发生业务时的具体的经纬度位置信息；MR数据，包含用户信息、用户上下行接收信号码功率、上下行信噪比、时间提前量、上下行路径损耗、UE发射功率及NodeB发射功率、MR.Tadv；小区切换数据，包含用户应用各小区之间切换的记录：当某一用户手机正在使用A小区作为主服务小区，当用户移动到A/B小区服务的边界线时，手机实时判断比较A/B的信号差异，当B小区信号更好时，手机后台会自动切换到B小区；此过程即完成了一次小区切换，此时信令会记录此切换过程；小区配置数据，各小区的唯一标识、所在位置经纬度信息；GIS建筑物数据，包含建筑物的边界点测绘数据，单个建筑物的测绘数据是按顺序排列的一系列闭合数据点集合；GIS道路数据，含每条道路的测绘数据，单条道路路测数据是按顺序排列的一系列非闭合数据点集合。所述异常数据剔除模型具体实现过程为：(11)采集带有经纬度、用户标识的数据源，根据经纬度进行计算并排序；(12)计算当前经纬度与小区位置之间的距离，设为D(13)根据MR.Tadv值计算当前MR数据距离小区的距离；(14)合理值计算方式如下：当Dmin≤D≤Dmax时，合理值＝1，当D＞Dmax时，合理值＝Dmax/D，当D＜Dmin时，合理值＝Dmin/D；(15)合理值＝1代表实际上报经纬度与小区的距离和与小区信号TA值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，其特征在于，包括：异常数据剔除模型，用于根据合理值，将异常数据剔除；道路用户识别模型，用于将道路用户识别为速度较快的用户、等红绿灯的用户、以及道路上相似轨迹的用户；室内用户识别模型，用于将室内用户识别出来；GIS地图栅格划分模型，用于将需要划分的栅格确定范围，根据设定尺寸进行划分；子栅格划分及标记属性模型，用于划分出所有室内属性的子栅格和道路属性的子栅格；数据落点模型，用于将带有属性的数据点及栅格进行匹配，并将数据点落入对应的栅格内；智能分群模型，用于根据信号特征，将用户分组，相似信号特征的用户分为一类；建设指纹库模型，用于对每块区域内的特征及对应的特征值进行提取，建成指纹库；自动优化模型，用于对指纹库进行实时自动更新；定位算法模型，用于对MR原始数据点的特征及对应的特征值与指纹库内的唯一标识的区域的特征及特征值匹配计算，返回指纹库中对应的经纬度信息。

【技术特征摘要】
1.一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，其特征在于，包括：异常数据剔除模型，用于根据合理值，将异常数据剔除；道路用户识别模型，用于将道路用户识别为速度较快的用户、等红绿灯的用户、以及道路上相似轨迹的用户；室内用户识别模型，用于将室内用户识别出来；GIS地图栅格划分模型，用于将需要划分的栅格确定范围，根据设定尺寸进行划分；子栅格划分及标记属性模型，用于划分出所有室内属性的子栅格和道路属性的子栅格；数据落点模型，用于将带有属性的数据点及栅格进行匹配，并将数据点落入对应的栅格内；智能分群模型，用于根据信号特征，将用户分组，相似信号特征的用户分为一类；建设指纹库模型，用于对每块区域内的特征及对应的特征值进行提取，建成指纹库；自动优化模型，用于对指纹库进行实时自动更新；定位算法模型，用于对MR原始数据点的特征及对应的特征值与指纹库内的唯一标识的区域的特征及特征值匹配计算，返回指纹库中对应的经纬度信息。2.根据权利要求1所述的一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，其特征在于，所述管理平台的数据源包括：S1-U信令数据，含有用户发生业务时的具体的经纬度位置信息；MR数据，包含用户信息、用户上下行接收信号码功率、上下行信噪比、时间提前量、上下行路径损耗、UE发射功率及NodeB发射功率、MR.Tadv；小区切换数据，包含用户应用各小区之间切换的记录：当某一用户手机正在使用A小区作为主服务小区，当用户移动到A/B小区服务的边界线时，手机实时判断比较A/B的信号差异，当B小区信号更好时，手机后台会自动切换到B小区；此过程即完成了一次小区切换，此时信令会记录此切换过程；小区配置数据，各小区的唯一标识、所在位置经纬度信息；GIS建筑物数据，包含建筑物的边界点测绘数据，单个建筑物的测绘数据是按顺序排列的一系列闭合数据点集合；GIS道路数据，含每条道路的测绘数据，单条道路路测数据是按顺序排列的一系列非闭合数据点集合。3.根据权利要求1所述的一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，其特征在于，所述异常数据剔除模型具体实现过程为：(11)采集带有经纬度、用户标识的数据源，根据经纬度进行计算并排序；(12)计算当前经纬度与小区位置之间的距离，设为D(13)根据MR.Tadv值计算当前MR数据距离小区的距离；(14)合理值计算方式如下：当Dmin≤D≤Dmax时，合理值＝1，当D＞Dmax时，合理值＝Dmax/D，当D＜Dmin时，合理值＝Dmin/D；(15)合理值＝1代表实际上报经纬度与小区的距离和与小区信号TA值测试的距离一致，为合理数据，所以|合理值-1|的值越大，此值越不合理，根据合理值，剔除经纬度不合理的异常数据。4.根据权利要求1所述的一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，其特征在于，所述道路用户识别模型具体实现过程如下：(21)根据连续的两条记录中的经纬度计算出直线距离，同时根据连续的两条记录中的时间计算出时间差，获得用户直线速度；(22)根据用户直线速度判断用户在某时间段内在道路上乘坐交通工具行驶；(23)根据用户直线速度，筛选速度变化特征为由正常速度到零，再由零到正常速度的用户；(24)找出上述用户中速度为零的时间段内的相关信息；(25)剔除使用室内小区的记录，然后计算信号稳定度；(26)根据信号稳定度判断用户在某时间段在道路上行驶过程中出现等待红绿灯的情况；(27)找出已知的道路上的用户，以及在道路上对应时间段和轨迹；(28)提取全量用户与已知道路用户相同时间段的切换轨迹特征，将提取的此批用户此时间段的切换轨迹特征与已知道路用户相同时间段的切换轨迹特征相比；(29)如果提取的用户中相似的轨迹相关指标大于设定值的，认定提取的此批用户为已知的道路用户状态相同的道路用户。5.根据权利要求1所述的一种实现用户精准定位的智慧城市管理平台，其特征在于，所述室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：方健，张海永，金俊峰，李杰，黄文东，李宝玉，
申请(专利权)人：科大国创软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34