一種高速公路客車臨時上下人識別的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速公路客車臨時上下人識別的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長期以來，高速公路客運(yùn)車輛臨時上下人一直是高速公路交通運(yùn)輸管理部門的管 理難點(diǎn)，傳統(tǒng)在高速公路上攔截車輛的勤務(wù)模式，隨機(jī)性較強(qiáng)，既不能實(shí)現(xiàn)高速公路客車臨 時上下人的實(shí)時監(jiān)管，又增加了當(dāng)事人的抵觸情緒，如何依據(jù)技術(shù)手段很好的對高速公路 客運(yùn)車臨時上下人模式進(jìn)行識別，對治理高速公路客車臨時上下人的交通隱患，保障公共 交通的安全具有重要的意義。
[0003] 高速公路客車臨時上下人的識別技術(shù)，重點(diǎn)在于對高速公路客車乘客用戶軌跡異 常的識別。目前國內(nèi)針對道路網(wǎng)絡(luò)空間軌跡異常模式識別的研究較少，對軌跡異常數(shù)據(jù)的 分析最大的挑戰(zhàn)是定義能夠準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同的相似度度量。由于路徑數(shù)據(jù)具有序列 特征，可以采用序列數(shù)據(jù)的相似度計(jì)算方法。序列數(shù)據(jù)普遍采用的相似度計(jì)算方法主要有 結(jié)構(gòu)相似度、編輯距離等。編輯距離定義為從序列si匹配到s2所需要的操作次數(shù)，能較好 反映兩對序列的全局對齊狀況?；诮Y(jié)構(gòu)相似度的判斷，主要從軌跡的位置、方向、轉(zhuǎn)角、速 度等維度綜合判斷，特征屬性較好體現(xiàn)了軌跡的結(jié)構(gòu)組成，但高速公路路段特征及行駛車 輛動態(tài)特征相對單一，在該場景下的應(yīng)用判斷結(jié)果差異性不明顯。針對序列數(shù)據(jù)的異常點(diǎn) 檢測算法有很多：基于序列最長公共子序列的長度作為序列的相似度，并在此基礎(chǔ)進(jìn)行聚 類的離群點(diǎn)檢測算法，這種方式對路徑數(shù)據(jù)的反映并不準(zhǔn)確。
[0004] 現(xiàn)有的上述方法都不能準(zhǔn)確反映路徑數(shù)據(jù)的相似性。目前針對交通數(shù)據(jù)這些方法 在軌跡相似度識別中大多對軌跡中的采樣點(diǎn)位置進(jìn)行分析，無法從全局的角度把握軌跡的 特征和運(yùn)動趨勢。軌跡數(shù)據(jù)不僅僅是傳統(tǒng)意義上的按照時間排序的靜態(tài)點(diǎn)集合，而且是在 特定時間與環(huán)境下對象的運(yùn)動路徑，在道路網(wǎng)絡(luò)空間中的如何科學(xué)化、自動化的進(jìn)行異常 軌跡行為識別，從而為高速公路智能管理提供支撐，亟需人們?nèi)ソ鉀Q、去完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高速公路客車臨時上下 人識別的方法，通過該方法能夠更加準(zhǔn)確的識別出高速公路用戶，并能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)一 步識別出高速公路客車用戶和客車上的臨時上下車用戶情況。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種高速公路客車臨時上下人識別的方法，包括以下步驟：
[0008] (1)采集并解析移動通信網(wǎng)絡(luò)中A接口和IuCS接口的信令數(shù)據(jù)，獲得用戶的移動 軌跡序列；所述用戶的移動軌跡序列是指移動用戶在設(shè)定時間段內(nèi)在其經(jīng)過的路段上的基 站位置信息按照時間順序組成的一個序列；所述基站位置信息包括用戶所在的基站位置區(qū) 編碼LAC和基站扇區(qū)編碼CI ;
[0009] (2)根據(jù)所述用戶的移動軌跡序列和選定的高速公路沿線的基站位置分布信息， 挖掘得到所述選定的高速公路上的高速公路用戶移動軌跡序列模式；
[0010] (3)根據(jù)所選定的高速公路上的高速公路用戶移動軌跡序列模式和用戶的移動軌 跡序列識別出選定的高速公路上的高速公路用戶；
[0011] (4)統(tǒng)計(jì)高速公路用戶在其移動軌跡序列中的各基站位置的駐留時間，判斷各基 站位置的駐留時間中的異常值，將異常值對應(yīng)的用戶判定為移動異常用戶，異常值所對應(yīng) 的基站位置為異常點(diǎn)；
[0012] (5)獲取所述設(shè)定時間段內(nèi)所述選定的高速公路沿線的客車司機(jī)的移動軌跡序 列，以客車司機(jī)的移動軌跡序列作為參考序列，判斷所述移動異常用戶在其異常點(diǎn)之前或 之后是否為高速公路客車用戶，若是，則判斷所述移動異常用戶為高速公路上的客車異常 移動用戶；所述客車異常移動用戶包括高速公路客車的臨時上車用戶、臨時下車用戶和臨 時換乘用戶。
[0013] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，該方法還可以包 括：
[0014] (6)以客車司機(jī)的移動軌跡序列作為參考序列，識別出高速公路用戶中的所有高 速公路客車用戶。
[0015] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（2)中，根據(jù) 所述用戶的移動軌跡序列和選定的高速公路沿線的基站位置分布信息，挖掘得到所述選定 的高速公路上的高速公路用戶移動軌跡序列模式，包括：
[0016] (2-1)獲取選定的高速公路沿線的基站位置分布信息，構(gòu)建高速公路小區(qū)基站列 表；所述高速公路小區(qū)基站列表中包括在與高速公路垂直距離小于設(shè)定距離的范圍內(nèi)的基 站位置信息，其中，在與高速公路起始段的垂直距離小于第一設(shè)定距離的范圍內(nèi)的基站位 置信息記為起始段基站位置信息，在與高速公路終止段的垂直距離小于第二設(shè)定距離的范 圍內(nèi)的基站位置信息記為終止段基站位置信息，所述高速公路起始段是指與高速公路起點(diǎn) 距離小于第一設(shè)定值的高速公路段，所述高速公路終止段是指與高速公路終點(diǎn)距離小于第 二設(shè)定值的高速公路段；
[0017] (2-2)獲取用戶的移動軌跡序列中同時含有一個起始段基站位置信息和一個終止 段基站位置信息的用戶的移動軌跡序列，將這些用戶的移動軌跡序列中位于其所含有的起 始段基站位置信息和終止段基站位置信息之間的移動軌跡序列組成的集合作為事務(wù)數(shù)據(jù) 集，事務(wù)數(shù)據(jù)集中的每個用戶的移動軌跡序列為事務(wù)數(shù)據(jù)集中的一項(xiàng)事務(wù)；
[0018] (2-3)挖掘所述事務(wù)數(shù)據(jù)集的最大頻繁項(xiàng)集，將所述最大頻繁項(xiàng)集確定為高速公 路用戶的軌跡序列模式。
[0019] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（3)中，根據(jù) 所選定的高速公路上的高速公路用戶移動軌跡序列模式和用戶的移動軌跡序列識別出選 定的尚速公路上的尚速公路用戶，包括：
[0020] 計(jì)算用戶的移動軌跡序列與高速公路用戶的軌跡序列模式的公共序列長度 Length，判斷公共序列長度Length是否大于第一設(shè)定閾值，若是，則判定用戶為高速公路 用戶，若否，則判定用戶不是高速公路用戶。
[0021] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（4)中，判斷 各基站位置的駐留時間中的異常值的方式為：
[0022] 統(tǒng)計(jì)所有高速公路用戶在其移動軌跡序列中的各基站位置的駐留時間，將所有駐 留時間作為原始數(shù)據(jù)集，采用格拉布斯檢驗(yàn)法判斷出原始數(shù)據(jù)集中的異常值。
[0023] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（4)中，在獲 取高速公路用戶在其移動軌跡序列中的各基站位置的駐留時間之前，還包括：
[0024] 剔除高速公路用戶的移動軌跡序列中客車經(jīng)停站位置處所對應(yīng)的基站位置信息。
[0025] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（5)中，以客 車司機(jī)的移動軌跡序列作為參考序列，判斷所述移動異常用戶在其異常點(diǎn)之前是否為高速 公路客車用戶，包括：
[0026] 判斷移動異常用戶的移動軌跡序列中在其異常點(diǎn)之前的移動軌跡序列與客車司 機(jī)的移動軌跡序列的軌跡相似度是否大于或等于第二設(shè)定閾值，若是，則判斷移動異常用 戶在其異常點(diǎn)之前為與客車司機(jī)在同一客車上的高速公路客車用戶；
[0027] 以客車司機(jī)的移動軌跡序列作為參考序列，判斷所述移動異常用戶在其異常點(diǎn)之 后是否為高速公路客車用戶，包括：
[0028] 判斷移動異常用戶的移動軌跡序列中在其異常點(diǎn)之后的移動軌跡序列與客車司 機(jī)的移動軌跡序列的軌跡相似度是否大于或等于第二設(shè)定閾值，若是，則判斷移動異常用 戶在其異常點(diǎn)之后為與客車司機(jī)在同一客車上的高速公路客車用戶。
[0029] 移動異常用戶的異常點(diǎn)之前的移動軌跡序列與客車司機(jī)的移動軌跡序列的軌跡 相似度的計(jì)算方式為：
[0030] 假設(shè)某一移動異常用戶的異常點(diǎn)之前的移動軌跡序列為S1，某一客車司機(jī)的移 動軌跡序列為S 2, 31與S 2的跡相似度ES頂(S u S1)的計(jì)算公式為：
[0031] ESIM(S11S2) = I-NormalizecKEDIST(SljS2))
[0032] = I-EDIST (S1, S2) / [EDIST (S1, S2) +Se (S1, S2)]
[0033] EDIST = I S1 H S21 -2 I (S1, S2)
[0034] Se (S1, S2) = [ I S11 +1 S21 -EDIST (S1, S2) ] /2
[0035] 其中，EDIST(SdS2)表示 Sg S2的編輯距離，NormalizecKEDIST(SDS2))表示歸 一化后的編輯距離，S e(SdS1)表示Sr^ 52的編輯相似度，IS1I與|S2|分別表示序列Sr^ &的長度，I (S i，S2) I表示序列51與S 2的共有序列長度。
[0036] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（6)中，以 客車司機(jī)的移動軌跡序列作為參考序列，識別出高速公路用戶中的高速公路客車用戶，包 括：
[0037] 計(jì)算高速公路用戶的移動軌跡序列與客車司機(jī)的移動軌跡序列的軌跡相似度，將 軌跡相似度大于或等于第二設(shè)定閾值的用戶判斷為與客車司機(jī)在同一客車上的高速公路 客車用戶。
[0038] 進(jìn)一步，如上所述的一種高速公路客車臨時上下人識別的方法，步驟（5)中，如果 移動異常用戶僅在其異常點(diǎn)之前為高速公路客車用戶，則判斷移動異常用戶為高速公路客 車的臨時下車用戶；
[0039] 如果移動異常用戶僅在其異常點(diǎn)之后為高速公路客車用戶，則判斷移動異常用戶 為高速公路客車的臨時上車用戶；
[0040] 如果移動異常用戶在其異常