高速公路互通立交服务范围分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高速公路互通立交服务范围分析方法及装置，能基于手机数据对高速公路互通立交服务范围进行分析。所述方法包括：S1、从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据；S2、对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，其中，所述出行起讫点为包含所述高速公路段的旅程的出发地和目的地；S3、根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围。

Analysis method and device of expressway interchange service range

The invention discloses a method and device for analyzing the service range of expressway interchange. It can analyze the service range of Expressway Interchange Based on mobile phone data. The method comprises the following steps: the mobile trajectory data S1, access to a number of mobile phone users from the signaling data, from the mobile trajectory data of the plurality of users from at least one within a specified period of time, after the mobile user specified trajectory data of expressway; mobile trajectory data for each user, each S2 a specified period of time from within a specified period of time, the calculation of the user's travel period, among them, the starting point for the trip including the highway journey and destination; S3, according to the travel period to calculate the scope of each highway within a specified period of time interchange total service scope and sub services.

【技术实现步骤摘要】
高速公路互通立交服务范围分析方法及装置
本专利技术涉及交通规划数据分析领域，具体涉及一种高速公路互通立交服务范围分析方法及装置。
技术介绍
高速公路互通立交，是指两条或两条以上的高速公路的交汇点建立的上下分层、多方向行驶、互不干扰的互通现代化陆地桥。高速公路互通立交的正确规划和设计，是高速公路设计中非常重要的一环。作为连接各个区域的基础交通设施，互通立交的服务范围不仅是高速公路互通立交规划建设的重要依据，也是后期项目评估的关键因素。现有的高速公路互通立交分析主要利用传统OD调查数据或视频数据，研究高速或城市快速路互通立交的交通量及运行状态情况，鲜有关注高速公路互通立交服务范围的相关研究。随着手机的广泛普及和移动定位技术的快速发展，手机数据具有记录用户详细出行轨迹的天然优势：移动运营商依据手机连接基站来实时判断用户位置，所获取的用户连续大量的时间位置信息，就构成了完整的出行轨迹。依据出行轨迹，我们能够推断出经过高速公路用户的出行起讫点，从而分析该高速公路互通立交的服务范围。与传统的高速公路互通立交分析方法相比，手机数据还具有覆盖范围广、分析样本量大、可长期连续监测等优势，能够为高速公路规划和管理提供更加及时、准确的基础数据和决策支持。因此，如何提供一种基于手机数据的高速公路互通立交服务范围分析方法，成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足和缺陷，本专利技术提供一种高速公路互通立交服务范围分析方法及装置。一方面，本专利技术实施例提出一种高速公路互通立交服务范围分析方法，包括：S1、从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，其中，每个用户的移动轨迹数据为包括多条包括连接时间和连接基站的记录的用户完整轨迹，每一条记录的连接时间为对应用户的手机连接该条记录的连接基站的时间；S2、对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，其中，所述出行起讫点为包含所述高速公路段的旅程的出发地和目的地；S3、根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围。另一方面，本专利技术实施例提出一种高速公路互通立交服务范围分析装置，包括：提取单元，用于从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，其中，每个用户的移动轨迹数据为包括多条包括连接时间和连接基站的记录的用户完整轨迹，每一条记录的连接时间为对应用户的手机连接该条记录的连接基站的时间；第一计算单元，用于对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，其中，所述出行起讫点为包含所述高速公路段的旅程的出发地和目的地；第二计算单元，用于根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围。本专利技术实施例提供的高速公路互通立交服务范围分析方法及装置，从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围，整个方案通过分析手机信令数据，判断通过高速公路互通立交出行的用户，根据他们的出行轨迹来分析互通立交的服务范围，即实现基于手机数据的高速公路互通立交服务范围分析。附图说明图1为本专利技术高速公路互通立交服务范围分析方法一实施例的流程示意图；图2为本专利技术高速公路互通立交服务范围分析方法另一实施例的停留点的示意图；图3为本专利技术高速公路互通立交服务范围分析方法又一实施例的总服务范围和子服务范围的示意图；图4为本专利技术高速公路互通立交服务范围分析装置一实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参看图1，本实施例公开一种高速公路互通立交服务范围分析方法，包括：S1、从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，其中，每个用户的移动轨迹数据为包括多条包括连接时间和连接基站的记录的用户完整轨迹，每一条记录的连接时间为对应用户的手机连接该条记录的连接基站的时间；S2、对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，其中，所述出行起讫点为包含所述高速公路段的旅程的出发地和目的地；S3、根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围。本专利技术实施例提供的高速公路互通立交服务范围分析方法，从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围，整个方案通过分析手机信令数据，判断通过高速公路互通立交出行的用户，根据他们的出行轨迹来分析互通立交的服务范围，即实现基于手机数据的高速公路互通立交服务范围分析。下面对本专利技术高速公路互通立交服务范围分析方法进行详细说明。本专利技术的目标是通过分析手机信令数据，判断通过高速公路互通立交出行的用户，根据他们的出行轨迹来分析互通立交的服务范围。有三点需要说明：1)使用数据：我们主要提取手机信令数据记录的用户时空位置信息(用户ID|连接时间|连接基站)，连续的时空位置记录就构成了用户完整的移动轨迹。2)出行轨迹特征：依据用户完整的移动轨迹，我们可以判断用户的高速出入口和出行起讫点，前者是指其进入高速和离开高速的位置，后者是指包含高速公路段的这趟旅程出发地点和最终目的地。3)服务范围分析：服务范围分析包含时空两个维度的分析。从时间维度来看，我们将分析短时和长时高速公路互通立交服务范围，短时通常指一个时段，用于分析突发性特征；长时通常指多个时段，用于分析规律性特征。从空间维度上看，我们将分析粗粒度和细粒度的高速公路互通立交服务范围，粗粒度是指高速公路互通立交的总服务范围，细粒度是指高速公路互通立交的多个子服务范围区域(聚类方法)。这里我们给出一个时段高速公路互通立交服务范围的具体方案(多个时段依次类推)：1.输入N个用户的移动轨迹数据集S＝[s1,s2,...,sN]，其中si＝[(ti,1,bi,1),...,(ti,M,bi,M)]为包含M条记录的第i个用户完整轨迹，第j条记录的连接时间为ti,j，连接基站为bi,j，i＝1,2,...,N，j＝1,2,...,M。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路互通立交服务范围分析方法，其特征在于，包括：S1、从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，其中，每个用户的移动轨迹数据为包括多条包括连接时间和连接基站的记录的用户完整轨迹，每一条记录的连接时间为对应用户的手机连接该条记录的连接基站的时间；S2、对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，其中，所述出行起讫点为包含所述高速公路段的旅程的出发地和目的地；S3、根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路互通立交服务范围分析方法，其特征在于，包括：S1、从手机信令数据中获取多个用户的移动轨迹数据，从所述多个用户的移动轨迹数据中提取在至少一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据，其中，每个用户的移动轨迹数据为包括多条包括连接时间和连接基站的记录的用户完整轨迹，每一条记录的连接时间为对应用户的手机连接该条记录的连接基站的时间；S2、对提取的每一个指定时间段内每个用户的移动轨迹数据，计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，其中，所述出行起讫点为包含所述高速公路段的旅程的出发地和目的地；S3、根据所述出行起讫点计算出每一个指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围和各子服务范围。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一个指定时间段内，经过了指定高速公路段的用户的移动轨迹数据满足如下条件：移动轨迹数据中对应连接时间在该指定时间段内且对应连接基站为所述高速公路段临近基站的记录数量不小于预设数值，其中，所述数量对应的连接基站各不相同。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算该指定时间段内该用户的出行起讫点，包括：计算该用户进入所述高速公路段的入口的时间以及离开所述高速公路段的出口的时间；计算出该用户的停留点，其中，每一个停留点为一个圆的圆心，该圆为包含该用户在该指定时间段内一段预设长度的时间段内的所有位置的最小圆；从所述停留点中确定出所述出发地和目的地，其中，所述出发地为对应的时间小于该用户进入所述高速公路段的入口的时间的停留点中对应时间最晚的停留点，所述目的地为对应的时间大于该用户离开所述高速公路段的出口的时间的停留点中对应时间最早的停留点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3，包括：对于每一个指定时间段，确定出包含该指定时间段内所有用户的出行起讫点的最小的预设几何形状范围，并确定该最小的预设几何形状范围为该指定时间段内高速公路互通立交的总服务范围；对于每一个指定时间段，利用K-means算法对该指定时间段内所有用户的出行起讫点进行聚类，得到至少一个簇，对于每一个簇，确定出包含该簇的最小的圆形区域，并将所述最小的圆形区域作为该指定时间段内高速公路互通立交的子服务范围。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：分析不同指定时间段对应的子服务范围的数量以及半径的变化情况。6.一种高速公路互通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，涂贞，刘伟，吴伟令，苏厉，马川义，金德鹏，郑建辉，周鹏飞，许孝滨，庞化军，韩国华，
申请(专利权)人：清华大学，山东省交通规划设计院，
类型：发明
国别省市：北京,11