基于手机信令数据获取交通路况信息的方法及系统与设计方案
手机信令数据在交通规划中的应用及思考
手机信令数据在交通规划中的应用及思考摘要：在人口增长和出行量增加的局面下，现如今我国的交通面临着重大压力，需要不断更新交通规划设计以提高其运输能力。
但传统的数据收集方式不利于现代化的交通规划的实现，结合目前人们生活中对于手机的使用情况，手机信令数据因此全面准确且实时性强等特点成为交通规划的重要数据来源。
在一定的算法下，手机信令数据凭借其移动数据和固定数据，能够绘制较为全面准备的居民出行网络，交通规划可以凭借此做出针对性的部署，同时手机信令还可以分析交通情况进而促使其修改。
但手机信令的相关数据在运用中也存在一定问题，因此需要要多规范化的处理，对于特殊数据要做特殊处理，并加强数据安全的管理。
关键词：手机信令数据；交通规划；应用；处理前言随着经济发展迈入新阶段，城市化建设在科技的不断推动下获得新的发展，其中交通规划伴随着越来越严重的出行压力也受到了更多的关注。
在交通规划的过程中，对于人口密度与人流量的变化的数据收集是一重要基础，传统的相关信息的收集往往采用居民出行调查的方式，存在严重的滞后性和不全面性。
随着互联网的发展，移动设备尤其是手机已经是每个人出行必带的工具之一，手机在使用的过程中可以产生收集信令数据，比较精确的记录了每一个居民的出行轨迹，这为交通规划提供了较为精确和完备的信息支撑，因此越来越多地运用在交通规划之中。
1、理论之手机信令数据1.1手机信令数据之概念手机在使用的过程中，尤其是在收发消息的时候，其会产生一定的数据，该数据往往需要通过手机运营商的信号基站进行传送，所以基站既可以接受发出相应的手机信息，并具备一定的储存能力，这被基站补货并储存的信息就可以称为手机信令。
除了记录手机收发的数据，还可以记录手机的移动信息。
一般情况下，一个手机在位置固定的情况下，会和固定的基站发生信息交换，一旦出现位置移动，其信息交换的基站也会发生变化，即便长时间没有发生位置改变，基站也会定时更新手机的位置所在。
手机信令数据在城市道路交通量预测中的应用
《科技传播》2019·4（下）127信息科技探索作者简介：颉带黎，工程师，苏交科集团(甘肃)交通规划设计有限公司，研究方向为交通工程。
手机信令数据在城市道路交通量预测中的应用颉带黎摘 要 随着手机普及率及覆盖范围的增加，基于手机信令数据的交通量预测将是今后发展的必然趋势。
因此，文章首先概述了手机信令数据在城市道路交通量预测中应用的原理，并详细论述了手机信令数据实现交通量预测的应用细节，以期更好的解决城市交通量预测中存在的问题。
关键词 手机信令；城市道路；交通量预测；有效应用中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2019）233-0127-02针对交通量预测而言，传统的OD 调查（以下简称OD 调查）所采用的方式主要有OD 反推法或问卷调查法，但是在人口密集的大城市区域内使用，复杂程度较高，并且抽样率较低，致使预测结果的准确性和可靠性得不到有效的保障。
由此，在现阶段的OD 调查中，应用基于手机信令数据的调查方式，不但具有较高的抽样率，还具有更加细化的范围分割，有利于城市交通量预测的进一步优化突破。
1 手机信令数据调查方式与传统OD 调查方式的特点分析传统的OD 调查方式主要有问卷调查法和OD 反推法，就问卷调查法进行分析，其需要对城市居民的住房情况、出行方式以及居民特点进行详细的调查，在数据采样的过程中，抽样数据较低，并且居民出行使用交通工具并不是必然现象，在调查时无法认定居民长期使用同一种出行工具。
此外，问卷调查这一方式在实际的实施过程中，复杂程度较高，为相关部门的协调工作增加了难度。
往往在投入大量精力、物力、人力后无法实现理想的调查效果。
而手机信令数据调查方式改善了传统OD 调查方式的不足，只需要对城市居民的交通出行方式进行调查，扩大了样本数量，在实施过程中所需要的人员数量较少，节省了成本消耗。
同时，手机信令数据调查方式还可以更快的对城市交通数据进行更新，提高了调查的专业化程度。
基于大数据的手机信令数据分析与应用研究
基于大数据的手机信令数据分析与应用研究手机信令数据是指手机用户在进行通信时产生的各种信令数据，包括通话记录、短信记录、网络连接记录等。
随着移动互联网的快速发展，手机信令数据也呈现出爆炸式增长的趋势。
这些数据蕴含了大量的信息，可以用来进行用户行为分析、交通流量分析、城市规划等方面的研究与应用。
基于大数据的手机信令数据分析与应用研究是指利用大数据分析技术对手机信令数据进行挖掘和分析，以揭示潜在的信息和规律，并将分析结果应用于实际的领域。
一、手机信令数据分析的方法和模型手机信令数据分析的方法和模型主要包括数据清洗、数据预处理、特征提取、模型构建和结果验证等步骤。
首先，需要对原始数据进行清洗和预处理，去除重复、无效和缺失数据，以确保数据质量和准确性。
然后，利用数据挖掘和统计学方法对数据进行特征提取，提取出影响关键变量的特征，如通话时长、通话频率等。
接下来，根据特征选择和模型构建的要求，选择适当的机器学习算法或统计模型，构建预测模型。
最后，通过交叉验证和模型评估等方法，验证模型的可靠性和准确性。
二、手机信令数据分析的应用领域1. 用户行为分析：通过分析手机信令数据，可以了解用户的通话行为、上网行为和位置分布等。
这些信息可以帮助运营商制定个性化的营销策略，提供更好的用户体验，提高用户满意度和留存率。
2. 交通流量分析：手机信令数据可以用于城市交通流量的监测和预测。
通过对手机信令数据的分析，可以获得城市不同区域的通勤规律、出行方式和拥堵情况等信息，为城市交通规划和优化提供依据。
3. 社会安全和紧急事件响应：手机信令数据可以用于社会安全和紧急事件的监测和响应。
通过分析手机信令数据，可以提前发现异常行为和异常事件，并进行预警和应对措施，提高社会安全性和事件响应效率。
4. 城市规划和建设：手机信令数据可以用于城市规划和建设的决策支持。
通过分析手机信令数据，可以了解城市的人口分布、人流分布和活动空间分布，为城市基础设施建设和土地利用规划提供科学依据。
基于手机信令技术的区域交通出行特征研究
基于手机信令技术的区域交通出行特征研究一、本文概述随着城市化进程的加速，交通问题日益成为制约城市发展的重要因素。
为了更好地理解和解决交通问题，对区域交通出行特征的研究显得尤为重要。
手机信令技术作为一种新兴的交通数据采集手段，以其覆盖范围广、实时性强、成本相对较低等优势，逐渐在交通研究领域得到广泛应用。
本文旨在利用手机信令技术，对区域交通出行特征进行深入研究，以期为城市规划、交通管理以及智能交通系统的发展提供理论支持和实践指导。
本文将首先介绍手机信令技术的基本原理及其在交通领域的应用背景，阐述其相较于传统交通调查方法的优势。
随后，将详细介绍如何利用手机信令数据提取和分析区域交通出行特征，包括出行时间分布、出行空间分布、出行方式选择等方面。
在此基础上，本文还将探讨不同区域、不同时间段的交通出行特征差异及其影响因素，为城市交通规划和管理提供决策依据。
通过本文的研究，我们期望能够揭示区域交通出行的内在规律和潜在问题，为城市交通的可持续发展提供科学依据。
本文也期望能够为手机信令技术在交通领域的进一步应用和发展提供有益的探索和参考。
二、手机信令技术概述手机信令技术，作为现代通信技术的重要组成部分，为区域交通出行特征研究提供了新的视角和方法。
手机信令，指的是手机在通信网络中与基站之间交互的一系列指令和响应，这些指令和响应包含了手机的位置信息、通信状态等关键数据。
通过收集和分析这些信令数据，我们可以获取到大量关于手机用户移动行为的信息，进而揭示区域交通出行的特征。
手机信令技术具有实时性、连续性和覆盖范围广等特点。
手机信令数据是实时产生的，能够反映手机用户的即时移动状态，这对于研究交通出行的实时特征具有重要意义。
手机用户在日常使用中会持续产生信令数据，这些数据构成了连续的移动轨迹，为研究交通出行的连续性和规律性提供了可能。
由于手机网络覆盖广泛，手机信令数据可以覆盖到城市的各个角落，为研究区域交通出行提供了全面的数据支持。
基于手机信令数据的城市交通流量分析
基于手机信令数据的城市交通流量分析随着智能手机的普及，手机信令数据成为了一个重要的信息源。
这些数据记录了用户在城市中的移动轨迹，包括通话记录、短信发送和接收、网络连接等。
利用这些数据，我们可以进行城市交通流量的分析和预测，为城市交通管理和规划提供重要参考。
一、手机信令数据的特点手机信令数据具有以下几个特点：1. 大规模：随着智能手机用户数量的增加，手机信令数据的规模也在不断扩大。
一个城市的手机信令数据可以涵盖数百万用户的移动轨迹。
2. 高时空分辨率：手机信令数据可以提供用户在城市中的精确位置信息和时间戳，具有很高的时空分辨率。
这使得我们可以对城市交通流量进行细粒度的分析。
3. 实时性：手机信令数据可以实时获取，反映了用户在城市中的实时移动情况。
这对于交通管理和规划来说是非常有价值的。
二、手机信令数据在城市交通流量分析中的应用基于手机信令数据，可以进行多方面的城市交通流量分析。
1. 出行模式划分：通过分析手机信令数据，可以将用户的出行模式划分为步行、公交、汽车、自行车等不同的交通方式。
这对于城市交通规划来说是非常重要的，可以帮助决策者了解不同交通方式的使用情况和需求。
2. 交通网络分析：通过手机信令数据，可以还原城市中的交通网络，包括道路网络、公交线路等。
通过对交通网络的分析，可以发现交通瓶颈、拥堵点等问题，并提出相应的改善措施。
3. 交通流量预测：通过分析手机信令数据，可以对城市中的交通流量进行预测。
这对于交通管理和规划来说是非常有价值的，可以帮助决策者制定合理的交通调控策略，减少拥堵和交通事故发生的可能性。
4. 交通出行行为分析：手机信令数据还可以用于分析用户的交通出行行为，包括出行时间、出行距离、出行目的地等。
这对于了解用户的出行习惯和需求，为交通规划提供参考意见非常重要。
三、手机信令数据在城市交通流量分析中的挑战虽然手机信令数据在城市交通流量分析中具有很大的潜力，但也面临一些挑战。
1. 数据隐私保护：手机信令数据涉及用户的隐私信息，如位置信息、通话记录等。
基于手机信令数据的交通出行分布模型研究
交通科技与管理7智慧交通与信息技术作者简介：毛晓汶（1989-）,女,福建建瓯人,研究生,工程师,主要从事交通规划、建设项目前期工作。
基于手机信令数据的交通出行分布模型研究毛晓汶（重庆城市综合交通枢纽（集团）有限公司,重庆 400000）摘 要：由于城镇化进程加快且各城市特性均不相同，传统的出行调查法和出行分布模型存在一定局限性。
因此为弥补现有方法、模型不足，本文以重庆一小时经济圈为例，通过手机信令获得海量出行数据，然后在以往的交通分布模型基础上，结合城市特性选取适宜模型进行参数重标定，从而得到适合重庆的交通分布模型，以便更切实、精确的获得预测数据，也可为其他城市针对自身特性更新交通分布模型提供参考依据。
关键词：交通出行调查；手机信令；出行分布模型；参数标定；重庆一小时经济圈0 引言由于城镇化进程不断加快且各城市的自身条件、经济发展、文化背景各不相同，以往的交通分布模型大多都较为宽泛，没有针对性的结合城市自身交通特性来进行研究，因此预测的结果较缺乏真实性和精确性。
此外，在调查交通出行数据时，传统的交通调查方法显现出了局限性，特别是针对大区域调查时劣势更加凸显。
在信息化技术发展的不断催化下，通过数据挖掘技术获得公交刷卡[1]、手机信令[2]等海量时空数据已成为新的技术手段，再通过数据的处理可为交通预测提供更有价值的信息。
在数据挖掘方法中的手机信令是指移动用户的手机终端和移动通信网络主动或被动地、定期或不定期地保持着联系，而移动通信网络将这些联系识别成一系列的控制指令[3]。
手机信令数据的提取方法主要是从移动通信系统中通过监测通信接口，对信令进行解析，而获得手机发生切换的数据[4]。
因此，本文针对以往交通调查方法和交通分布模型的缺陷，以重庆市为例通过居民手机切换定位获得手机信令数据，然后对数据进行提取获得出行数据，再选取适合的交通分布模型，结合城市交通特性进行参数标定，进而得到适宜的参数，为此在更切实反映城市交通分布情况和更精确预测出行分布量同时，也可为其他城市结合自身特性进行交通需求预测时提供参考借鉴。
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本技术实施例提供一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法及系统。
方法包括：在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据；根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息。
本技术实施例提供的方法及系统，为了获取目标路段的交通路况信息，通过既收集GPS数据，又收集手机信令数据，根据两种不同来源的数据，确定目标路段的车速，避免了使用单一来源的数据导致的数据偏差和抗风险性差的问题。
技术要求1.一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法，其特征在于，包括：在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据；根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速，进一步包括：根据每一条所述GPS数据的来源，将所有所述GPS数据分为若干类GPS数据；在预设时间段内，若判断获知每一类GPS数据的条数均为0，则根据所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；若判断获知任一类GPS数据的条数大于或等于预设阈值，则根据所有所述GPS数据，确定所述目标路段的车速；若判断获知每一类GPS数据的条数均大于0且小于所述预设阈值，则根据所有所述GPS数据和所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所有所述GPS数据和所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速，进一步包括：根据所有所述手机信令数据，获取对应的信令速度；对于每一类GPS数据，提取所述每一类GPS数据中的GPS速度，并在所有所述GPS速度中，选取目标GPS速度；对于所述每一类GPS数据，将对应的目标GPS速度与所述信令速度相减，并将相减后得到的差值与所述信令速度相除；若所述相除后得到的值大于所述预设阈值，则将所述信令速度作为候选车速；否则，将所述目标GPS速度作为候选车速；对于所有类别的GPS数据，获取所有类别的GPS数据对应的候选车速，根据预设优先级，选取所述预设优先级最高的候选车速作为所述目标路段的车速；其中，所述预设优先级用于指示所述每一类GPS数据对应的目标GPS速度和所述信令速度的优先次序。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所有所述GPS数据，确定所述目标路段的车速，进一步包括：基于每一类GPS数据，获取所述每一类GPS数据对应的速度；获取所有类别的GPS数据对应的速度，根据所述预设优先级，选取所述预设优先级最高的速度作为所述目标路段的车速。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于每一类GPS数据，获取所述每一类GPS数据对应的速度，进一步包括：对于所述每一类GPS数据，获取所述每一类GPS数据中所有GPS数据的GPS速度，对所有所述GPS速度计算均值；根据所有所述GPS速度和所述均值，计算标准差；剔除高于或低于预设倍数的标准差的GPS速度，以获取有效GPS速度；计算所有所述有效GPS速度的均值，并将所述有效GPS速度的均值作为所述每一类GPS数据对应的速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据，进一步包括：基于所述目标路段的中心点的经度、纬度和方向，在所有所述GPS数据中，获取与所述目标路段匹配的GPS数据，作为所述所有车辆的GPS数据；在所有所述手机用户的原始手机信令数据中，筛选出位于所述目标路段中的所有车辆中手机用户的原始手机信令数据；在所述所有车辆中手机用户的原始手机信令数据中，剔除异常手机信令数据，以获取所述所有车辆中手机用户的手机信令数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息，进一步包括：若所述车速在第一预设区间内，则所述交通路况信息为拥堵；若所述车速在第二预设区间内，则所述交通路况信息为缓行；若所述车速在第三预设区间内，则所述交通路况信息为畅通。
8.一种基于手机信令数据获取交通路况信息的系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据；目标路段的车速确定模块，用于根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；交通路况信息获取模块，用于根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息。
9.一种基于手机信令数据获取交通路况信息的设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7任一所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。
技术说明书一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法及系统技术领域本技术实施例涉及交通路况监测技术领域，尤其涉及一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法及系统。
背景技术实时交通路况信息是反映道路交通运行状况的综合信息，任何对交通系统四要素(人、车、路、环境)产生影响的信息都可以归为路况信息的范畴，但其主要内容是表达城市交通的道路拥堵或畅通情况。
目前，实时交通路况信息的获取是基于GPS技术实现的。
实时交通路况系统根据目前车辆装载的GPS设备所获取的有效数据(以下简称为GPS数据)与地图道路数据进行匹配，把每辆车辆进行道路定位，通过对道路上的车辆速度进行计算，得到道路的实时交通路况信息。
虽然，GPS数据具有位置准确、实时高效的特点。
但是，基于GPS技术获取的实时交通路况信息受限于车辆上是否装有GPS设备，或者是否能获取到足够数量的GPS数据。
当某条道路的车辆没有GPS设备，或无法获取到足够数量的GPS数据时，则无法获取该道路的实时路况信息。
技术内容本技术实施例提供一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法及系统，用以解决现有技术中获取交通路况信息时受限于车辆上是否装有GPS设备或是否能获取到足够数量的GPS数据的缺陷，提高了获取交通路况信息的成功率与准确性。
本技术实施例提供一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法，包括：在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据；根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息。
本技术实施例提供一种基于手机信令数据获取交通路况信息的系统，包括：数据获取模块，用于在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据；目标路段的车速确定模块，用于根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；交通路况信息获取模块，用于根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息。
本技术实施例提供一种基于手机信令数据获取交通路况信息的设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。
本技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述的方法。
本技术实施例提供的一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法及系统，为了获取目标路段的交通路况信息，通过既收集GPS数据，又收集手机信令数据，根据两种不同来源的数据，确定目标路段的车速，避免了使用单一来源的数据导致的数据偏差和抗风险性差的问题。
附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本技术一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法实施例流程图；图2为本技术一种基于手机信令数据获取交通路况信息的设备实施例结构框图。
具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
本技术实施例提供一种基于手机信令数据获取交通路况信息的方法，包括：在预设时间段内，获取目标路段中的所有车辆的GPS数据和/或所述所有车辆中手机用户的手机信令数据；根据所有所述GPS数据和/或所有所述手机信令数据，确定所述目标路段的车速；根据所述车速，获取所述目标路段的交通路况信息。
道路网指的是在一定区域内，由各种道路组成的相互联络、交织成网状分布的道路系统。
道路网中包含多条道路，而每一条道路包含至少一个路段。
本技术实施例的目的在于获取目标路段的交通路况信息，其中，目标路段为道路网中的任一路段，目标路段的交通路况信息用于表明目标路段的拥堵程度，通常包含畅通、缓行和拥挤等状态。
对于一个路段，当在该路段中行驶的车辆中装设有GPS设备时，该GPS设备可以测得该车辆的GPS数据，可根据该路段中所有行驶的车辆的GPS数据获取该路段的交通路况信息。
一条完整的GPS数据包括如下信息：GPS_LON(GPS经度)、GPS_LAT(GPS纬度)、GPS_DIR(GPS运行方向)、GPS_SPEED(GPS速度)、GPS_VEHICLENUM(车辆编号)、GPS_TERMINALID(车载设备ID)和GPS_TIME(GPS时间)。
同样地，对于一个路段，还可以根据行驶于该路段中的车辆中的手机用户的手机信令数据，获取该路段的交通路况信息。
手机信令数据是指手机用户在打电话、发短信、位置变化以及周期性更新时产生的移动位置数据。
随着网络的发展，手机已经广泛普及且一直伴随用户移动，使得利用手机定位来庞大的手机用户群为交通数据的采集提供了大量的数据源，由于手机信令数据具有实时性高、样本量大、覆盖范围广的特点，同时可以完整地记录手机用户活动轨迹，并且成为分析人活动规律的手段。
本技术实施例为了获取目标路段的交通路况信息，既收集GPS数据，又收集手机信令数据，根据两种不同来源的数据，确定目标路段的车速，避免了使用单一来源的数据导致的数据偏差和抗风险性差的问题。