基于手机信令的实时交通系统技术方案

基于手机信令的实时交通系统技术方案 基于手机信令的实时交通系统 技术方案

东软集团.沈阳东软交通信息技术有限公司 2014年 5月基于手机信令的实时交通系统技术方案 目录 第一章 综述 .............................................................1 1.1 背景................................................................. 1 1.2 术语,缩略语.......................................................... 1 1.3 技术方案概述......................................................... 2 1.4 技术方案特点......................................................... 3 1.信息采集的覆盖范围广 .................................................. 3 2.建设成本较低，建设周期较短 ............................................ 3 3.维护成本低 ............................................................ 3 4.信息的实时性强，准确性高 .............................................. 3 5.数据附加价值高 ........................................................ 3 第二章 系统方案及关键技术指标............................................4 2.1 系统全景图........................................................... 4 2.2 系统技术架构图....................................................... 4 2.3 系统关键技术指标..................................................... 5 2.3.1 信息覆盖度....................................................... 5 2.3.2 信息准确率....................................................... 6 2.3.3 信息实时性....................................................... 6 2.3.4 方案适用性....................................................... 6 2.4 系统功能............................................................. 7 2.4.1 实时路况展示..................................................... 7 2.4.2 历史数据展示..................................................... 9 2.4.3 车流量统计...................................................... 10 2.4.4 区域热点分析.................................................... 11 2.4.5 出发地/目的地分析............................................... 12基于手机信令的实时交通系统技术方案 第一章 综述

1.1 背景 随着经济和社会的快速发展，深圳市面临着城市化和机动化的双重压力，城市的高密度集中开发，居 民经济收入的不断增加，导致了城市交通需求的迅速增加。到 2014年 4月，深圳机动车保有量达到了 276.41 万台，包括 357 公里高速公路，全市道路总长 6164 公里，每公里车辆密度达到 440 辆，超过了国际每公 里 270 辆的警戒线，交通压力巨大。 经过若干年的探索和实践，深圳市公安局交通警察局已经在交通控制和管理领域积累了不少经验，为 保证深圳道路交通畅通作出了很大贡献，已建立了合理有效的数据综合利用机制，以传统的交通信息采集 系统（环形线圈，视频摄像头）采集的流量数据、占有率、速度、配时等基本交通参数为基础，通过信息 化手段和通信技术来处理、分析和管理深圳市的交通数据以及事件信息，通过平台处理融合以及定性与定 量相结合的交通状况分析、评价、预测，科学诊断存在的交通问题为交通诱导等系统提供交通事件、拥挤 度、行程时间预测，为广大市民提供交通服务；同时反馈给交通控制系统和 122接处警系统，为决策提供 定量依据，进一步优化总体区域控制策略，科学调度警力，实现了交通管理各系统的互联互通，采用这种 精确、敏捷、高效、全天候的交通管理新模式实施现代化交通管理。 在现有信息源采集的基础上，深圳市公安局交通警察局一直在寻求新的交通信息采集手段，增加信息 采集密度，丰富信息来源，目标就是提高预警报警的准确性，更好的为广大市民和交通管理者服务。基于 手机信令采集的实时交通信息系统可以在交通信息的准确性、实时性和地理覆盖范围上相较于传统信息采 集方式有重大技术突破和实用价值。 1.2 术语,缩略语

FTP File Transfer Protocol 文件传输协议 IMSI International Mobile Subscriber Identification Number 国际移动用户识别码 GSM Global System for Mobile Communications 全球移动通信系统 LAC Location Area Code 位置区域码 CELL Cell （蜂窝）基站小区 CELL-ID Cell ID 小区识别码 IMSI International Mobile Subscriber Identification 国际移动用户识别码 On-Call 手机终端在通话中（通话状态） Off-Call 手机终端在待机中（非通话状态） 1基于手机信令的实时交通系统技术方案 1.3 技术方案概述 每一台手机在待机或者通话过程中移动，都会在电信运营商的网络里面产生一些规律性的事件，这些 事件符合 GSM标准，我们称之为信令数据。 该技术方案主要利用手机信令数据中的切换事件，切换事件指的是手机移动到两个蜂窝小区的交界处， 为了维持通话的稳定性和手机的可寻呼性，自动寻找并连接到信号质量更好的小区的一个过程（参见图 1）。

图 1 根据电信运营商的基站小区分布地图，分别计算 LAC 间切换事件及 CELL 间切换事件的发生区域，并

将此区域和电子地图相匹配，形成与地理道路相关联的虚拟信令切换监控网络。根据虚拟信令切换监控网 络，利用东软独有的路径计算算法进行预处理，形成各监测区域间多种通常行驶路线的列表（参见图 2）。

在Off-Call状态中 的手机信号在LAC 间的切换点

在On-Call状态中 的手机信号在Cell 间的切换点

蓝色线段为路网 图 2 电信运营商网络内发生的每次切换事件都会有一个对应的手机唯一标识， 根据这个唯一标识，跟踪

其切换事件发生的时间和位置，同上述虚拟信令切换监控网络相匹配，获取其运动的时间间隔，根据监控 区域间的通常行驶路线列表推测运动轨迹，根据轨迹长度与时间的关系，计算每个样本的行驶速度。通过 2基于手机信令的实时交通系统技术方案

统计算法，实时计算出每条道路通行速度，并判断拥堵状况及发生的路段。

图 3 1.4 技术方案特点

1.信息采集的覆盖范围广 由于信息源来自电信运营商网络，而电信运营商的基础设施建设比较完善，基本覆盖了城市以及城郊 的全部道路，因此该方案可以监测的交通路况范围远远大于传统的信息采集方案。 2.建设成本较低，建设周期较短

该方案依赖于电信运营商网络的基础设施，目前国内设施的建设比较完善，大部分省市的系统中都已 经具备方案中依赖的信令数据输出的条件，因此建设成本仅为搭建软件系统平台所需的软硬件设备，无需 额外采购监测设备，成本相对低廉，系统建设周期较短，一个城市建设周期一般在2~3个月。 3.维护成本低

电信运营商的基础设施建设及稳定性由运营商自行维护，该系统建成后仅需要考虑维护自身的软硬件， 成本相对较低，维护难度小。 4.信息的实时性强，准确性高

该方案的数据源为电信运营商的信令数据，该信令数据来自于该电信运营商的所有用户，数据样本的 数量非常庞大，通过对大量样本的统计分析和计算，结果更加可靠。另外从原数据到数据发布过程中全部 为计算机系统自动化处理，实时性高，数据发布周期每5分钟一次。 5.数据附加价值高

除了实时路况本身，大量样本的移动趋势数据还可用于做用户群体行为特征分析，例如出发地/目的 地分析，分析结果可用于城市管理者、城市建设者和商家企业更好的为市民提供出行服务。

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