一种用户空间定位的方法技术

本发明专利技术涉及数据分析技术领域，具体涉及一种用户空间定位的方法，特别是手机用户的精确定位方法。本发明专利技术通过利用通信运营商提供的较为成熟稳定的业务信令数据，结合地图服务商实际测绘的地图数据，对手机用户每一时刻停留的位置进行精确定位。本发明专利技术定位准确，运算速度快，弥补了现有定位系统无法长期获取用户完整运动轨迹的不足，避免了栅格定位方法中定位位置无实际业务含义的问题，同时解决了通信运营商MR信令数据处理难度大，难以用于连续生产的问题，提高了移动信令数据的实用性。

A User Space Location Method

The invention relates to the technical field of data analysis, in particular to a user spatial positioning method, in particular to a precise positioning method for mobile phone users. By using the mature and stable service signaling data provided by the communication operator and the map data surveyed and mapped by the map service provider, the invention can accurately locate the location of the mobile phone user at each time. The method has the advantages of accurate positioning and fast calculation speed, which makes up for the deficiency that the existing positioning system can not obtain the complete trajectory of users for a long time, avoids the problem that the positioning position in the grid positioning method has no practical business meaning, and solves the problem that the communication operator's MR signaling data processing is difficult and difficult to be used in continuous production, and improves the practicability of the mobile signaling data.

【技术实现步骤摘要】
一种用户空间定位的方法
本专利技术涉及数据分析
，具体涉及一种用户空间定位的方法，特别是手机用户的精确定位方法。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，手机早已成为每个人的生活必需品，无论在何处，都是会随身携带手机。手机要实现联网功能，必然要与最近的基站进行通信，当手机从一个基站的覆盖范围移动到另一个基站的覆盖范围时，自动切换至与另一个基站进行连接，因此，通过观察手机的运动轨迹，即可知道携带该手机的人的运动轨迹。但是由于基站的覆盖范围是一个面，只能知道该手机在该基站的覆盖范围内出现，但是不知道出现的具体位置。同时，为了保证手机联网的稳定性，在同一地点可能会存在有多个基站覆盖，当手机从不同的位置进入该地点时，连接的基站是不同的，若出现这种情况，就无法准确判断手机的运动轨迹。另外，由于同一地理实体建筑的坐标是一个坐标点的集合，同时会有多个基站对其进行覆盖，或地理实体建筑的一部分是由A基站覆盖，另一部分由B基站进行覆盖，当手机用户在该地理实体建筑内时，可能会连接不同的基站，或当手机用户在该地理实体建筑内移动时，也会发生基站的切换，给精确定位造成影响。目前利用通信运营商数据进行定位主要有以下几种方式：1、MR信令数据指纹定位：将包含位置信息的MR数据训练为指纹库，将没有位置的MR根据特征进行指纹匹配形成位置信息。2、MR信令多点定位：根据小区以及至少邻近小区信号接收场强和路损公式以及收发时间差计算距离。以上方式对用户的定位结果一般以100*100米栅格方式呈现。即将地图按照经纬度划分为100*100米栅格式的方格，将用户以方格的形式进行定位，只知道用户在哪一个栅格内，但还是不知道用户的具体位置。同时100*100米栅格定位时，人为划分的栅格也没有任何的代表意义，没有参考价值。现有的MR信令数据指纹定位中，用于训练指纹的包含位置信息的MR数据需要工作人员进行扫频、路测进行实际测量，或采用包含位置信息的OTT数据解析提供。扫频、路测等方式需要大量人力资源，一般只对小范围区域进行，难以进行大规模路测。而另一方面，OTT数据解析率不高，解析难度大也使该方法难以进行大规模生产应用。而MR多点定位由于通信运营商各省分公司IT系统建设程度不同，无法全面支持MR历史大规模数据的解析清洗，形成用户历史连续轨迹数据，一般只用于实时一次性定位请求，无法连续跟踪用户完整轨迹。同时，栅格化的定位结果难以和具体的地理位置匹配，商业价值较低。
技术实现思路
本专利技术目提供了一种用户空间定位的方法，解决了现有技术中不能对手机用户进行精确定位的问题。本专利技术所采用的技术方案为：一种用户空间定位的方法，包括以下步骤：S1、获取通信运营商提供的基站工程参数、移动业务信令数据和地图服务商提供的空间区块实际位置坐标点集合；S2、通过基站工程参数和空间区块实际位置坐标点集合，形成地理实体特征指纹；S3、将业务信令数据按时间、空间关系进行聚合，确定用户的业务信令轨迹数据特征；由于是业务信令，即一个时间点只有一个基站。但由于用户在一个位置时，可能由于多种因素会发生基站切换，即用户连续的多条业务信令可能均指向一个位置，因此需要将用户的业务信令按时间、空间关系进行聚合；S4、根据聚合后的业务信令轨迹数据特征，对手机用户的每个时段进行定位，判断用户在每一时段所处的具体地理实体。作为上述技术方案的优选，所述步骤S2中，形成地理实体特征指纹的步骤为：S201、根据基站工程参数计算基站的覆盖面；S202、根据地理实体的覆盖范围和基站的覆盖面，通过gis空间计算引擎，计算得到地理实体和基站覆盖的交叉面积S；所述地理实体的覆盖范围为：将地图服务商提供的地理实体实际位置坐标点进行两两相连，形成封闭的覆盖区域，即为地理实体覆盖范围；S203：通过基站的工程参数计算出基站的覆盖面积Sb；S204：通过基站的覆盖面积Sb和交叉面积S，通过方程计算地理实体和基站的空间关系系数α，计算方程为：α＝S÷Sb；S205：输出地理实体和覆盖该地理实体的基站的关系：{B,{Lc1,α},{Lc2,α}{Lc3,α}..{Lcn,α}}(1)其中，B为地理实体，Lc为基站编号。作为上述技术方案的优选，所述步骤S3中，确定用户的业务信令轨迹数据特征包括如下步骤：S301、对用户业务信令记录按发生时间进行排序，如连续的业务信令记录出现往复切换，则将这两条业务信令记录合并；例如基站A->…->基站A这样的切换，如两次出现基站A的时间间隔不超过2小时，且两次基站A之前出现的其他基站和基站A之间的距离均不超过1km，则将这些记录合并；S302、将时间间隔在1分钟的业务信令数据合并；由于业务信令采集来源为多个数据源，且各数据源时间可能有些许差异，故将时间间隔在1分钟的业务信令数据合并；S303、迭代执行步骤S301和步骤S302，直到无法合并为止；S304、合并后的记录按“开始-结束”时间划分为多个时段，每个时段内存在多条记录，修正错误数据，找到每个时段内出现时间最长的基站，并剔除时段内跟该基站距离大于1km的记录；S305、历史数据学习，将步骤S304处理后的记录存入数据库，并与历史记录进行相似度匹配，将相似的历史记录并入该时段；S306、计算同一时段中出现过的每个基站在近一个月中的出现频次W；S307、输出合并后的记录：{U,Ts,Te,{Lc1,W1},{Lc2,W2},{Lc3,W3}…{Lcn,Wn}}(2)其中，U为用户标识，Ts为时段开始时间，Te为时段结束时间，Lcn为基站小区标识，Wn为基站小区在近一个月的出现频次。作为上述技术方案的优选，所述S305中，如历史记录中存在跟该时段相似度大于80％，且均为工作日或均为非工作日，且历史记录的中的基站经纬度跟当前时段中所有基站的经纬度距离均小于1km，则将历史记录也并入该时段。时段相似度＝两时段内相同分钟数的平方÷(时段一分钟数×时段二分钟数)。作为上述技术方案的优选，所述步骤S4中，判断用户在每一时段所处的具体地理实体包括：将式(1)和式(2)按照方程(3)进行关联计算，得到用户在该时段可能所在的可能性大小P，方程(3)为：P{u,b}＝∑W*α(3)形成每个用户每个时段在各地理实体内的可能性大小数据集，{U,Ts,Te,{B1,P1},{B2,P2},{B3,P3}…{Bn,Pn}}(4)其中P最大的一个地理实体即为用户该时段的停留位置。作为上述技术方案的优选，所述基站工程参数包括地区区域码、基站识别码、网络制式、天线类型、天线方位角、基站覆盖类型、基站天线位置经度坐标和基站天线位置纬度坐标；所述移动业务信令数据包括时间、用户号码和基站编号。作为上述技术方案的优选，所述基站覆盖类型包括室内型和非室内型；所述天线类型包括全向天线和定向天线。作为上述技术方案的优选，所述室内型基站的覆盖半径R为固定值；非室内型基站的覆盖半径R为，该基站天线经纬度坐标和最近的三个非室内型基站的平均距离与特定系数的乘积。所述特定系数为1.6；所述室内型基站的覆盖半径R默认为400米。作为上述技术方案的优选，所述全向天线基站覆盖面的计算方法为：以天线经纬度为中心点，每隔45度向外延伸基站覆盖半径R的长度，分别得到八个坐标点，将相邻的坐标点用直线两两连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用户空间定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取通信运营商提供的基站工程参数、移动业务信令数据和地图服务商提供的空间区块实际位置坐标点集合；S2、通过基站工程参数和空间区块实际位置坐标点集合，形成地理实体特征指纹；S3、将业务信令数据按时间、空间关系进行聚合，确定用户的业务信令轨迹数据特征；S4、根据聚合后的业务信令轨迹数据特征，对手机用户的每个时段进行定位，判断用户在每一时段所处的具体地理实体。

【技术特征摘要】
1.一种用户空间定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取通信运营商提供的基站工程参数、移动业务信令数据和地图服务商提供的空间区块实际位置坐标点集合；S2、通过基站工程参数和空间区块实际位置坐标点集合，形成地理实体特征指纹；S3、将业务信令数据按时间、空间关系进行聚合，确定用户的业务信令轨迹数据特征；S4、根据聚合后的业务信令轨迹数据特征，对手机用户的每个时段进行定位，判断用户在每一时段所处的具体地理实体。2.根据权利要求1所述的用户空间定位的方法，其特征在于，所述步骤S2中，形成地理实体特征指纹的步骤为：S201、根据基站工程参数计算基站的覆盖面；S202、根据地理实体的覆盖范围和基站的覆盖面，通过gis空间计算引擎，计算得到地理实体和基站覆盖的交叉面积S；S203：通过基站的工程参数计算出基站的覆盖面积Sb；S204：通过基站的覆盖面积Sb和交叉面积S，通过方程计算地理实体和基站的空间关系系数α，计算方程为：α＝S÷Sb；S205：输出地理实体和覆盖该地理实体的基站的关系：{B,{Lc1,α},{Lc2,α}{Lc3,α}..{Lcn,α}}(1)其中，B为地理实体，Lc为基站编号。3.根据权利要求2所述的用户空间定位的方法，其特征在于，所述步骤S3中，确定用户的业务信令轨迹数据特征包括如下步骤：S301、对用户业务信令记录按发生时间进行排序，如连续的业务信令记录出现往复切换，则将这两条业务信令记录合并；S302、将时间间隔在1分钟的业务信令数据合并；S303、迭代执行步骤S301和步骤S302，直到无法合并为止；S304、修正错误数据，找到每个时段内出现时间最长的基站，并剔除时段内跟该基站距离大于1km的记录；S305、历史数据学习，将步骤S304处理后的记录存入数据库，并与历史记录进行相似度匹配，将相似的历史记录并入该时段；S306、计算同一时段中出现过的每个基站在近一个月中的出现频次W；S307、输出合并后的记录：{U,Ts,Te,{Lc1,W1},{Lc2,W2},{Lc3,W3}…{Lcn,Wn}}(2)其中，U为用户标识，Ts为时段开始时间，Te为时段结束时间，Lcn为基站小区标识，Wn为基站小区在近一个月的出现频次。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小东，张军，
申请(专利权)人：成都方未科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51