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

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。

基于上述实施例，该方法还包括：
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。

在本技术实施例中，将所有所述GPS数据分为两类：第一类GPS数据和第二类GPS数据。

其中，将第一类GPS数据优选为两客一危车辆的GPS数据，将第二类GPS数据优选为浮动车的GPS数据。

对于这两类GPS数据，先获取每一类GPS数据的条数，根据条数，选取对应的数据(GPS数据和/或手机信令数据)，并根据对应的数据确定目标路段的车速。

本技术实施例提供的方法，对于目标路段，若该目标路段中的车辆中并未装有GPS设备，或者未能获取到足够数量的GPS数据时，将手机信令数据作为一种补充数据，根据手机信令数据和/或GPS数据，获取该目标路段的交通路况信息，提高了获取交通路况信息的成功率。

基于上述实施例，本技术实施例对上述实施例中的“每一类GPS数据的条数均大于0且小于所述预设阈值”情况进行进一步说明。

此时，将预设阈值优选为3。

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。

具体地，在本技术实施例中，将所有所述GPS数据分为两类：第一类GPS数据和第二类GPS数据。

其中，将第一类GPS数据优选为两客一危车辆的GPS 数据，将第二类GPS数据优选为浮动车的GPS数据。

需要说明的是，预设优先级由高至低的顺序为：基于第一类车辆的GPS数据计算得到的速度、基于第二类车辆的GPS数据计算得到的速度和基于手
机信令数据计算得到的速度。

预设优先级的顺序可以根据实际情况进行调整，本实施例对此不作具体限定。

具体地，举个例子，假设目标路段中只有一条第一类车辆的GPS数据(一辆第一类车辆)时，将该GPS数据中的GPS速度与信令速度按照如下公式做比较，即：
若val≤20％，则选择该GPS速度作为该目标路段的候选车速；
若val＞20％，则舍弃该GPS速度，选取信令速度作为该目标路段的候选车速。

按照上述的方法获取第二类车辆的候选车速，根据预设优先级，在两个候选车速中选取优先级最高的候选车速作为该目标路段的车速。

举个例子，若第一类车辆的候选车速为基于手机信令数据计算得到的速度，第二类车辆的候选车速为基于第二类车辆的GPS速度计算得到的速度，则基于预设优先级，将第二类车辆的候选车速作为该目标路段的车速。

假设对于目标路段中的第一类车辆，当该目标路段上只有两条GPS数据(两辆第一类车辆)时，取最大的GPS速度与信令速度进行比较，比较方式如上，此处不再赘述。

基于上述实施例，本技术实施例对上述实施例中的“任一类GPS数据的条数大于所述预设阈值”情况进行进一步说明。

此时，将预设阈值优选为3。

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：
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。

具体地，在本技术实施例中，将所有所述GPS数据分为两类：第一类GPS数据和第二类GPS数据。

其中，将第一类GPS数据优选为两客一危车辆的GPS 数据，将第二类GPS数据优选为浮动车的GPS数据。

当确定使用GPS数据计算得到的速度作为目标路段的车速时，需要分别获取该目标路段中两客一危车辆的速度和浮动车的速度，若存在上述的两个速度，则根据预设优先级，选取两客一危车辆的速度作为目标路段的车速。

若只存在一个速度，则将该速度作为目标路段的车速。

一般而言，两客一危车辆的活动范围一般在城市周边；浮动车的活动范围一般是城区内；手机信令数据分布交委广泛，市区郊区路网上都有分布；又因两客一危车辆和浮动车的GPS数据比手机信令数据在位置精度上更高。

因此，在选择优先级时优先选择使用两客一危车辆的GPS数据计算得到的速度，其次选择使用浮动车的GPS数据计算得到的速度，最后以手机信令数据计算得到的速度作为补充。

本技术实施例提供的方法，根据两客一危车辆和浮动车的运行特点，并在满足准确性的情况下设定了优先级，按照优先级选定基于不同类别的车辆的GPS数据所获取的速度，并将该速度作为目标路段的车速，避免了当同一目标路段的车速较多时，速度显示混乱并无法确定目标路段的车速的问题。

具体地，基于上述实施例，本实施例对基于每一类GPS数据，获取所述每一类GPS数据对应的速度进行进一步说明，其具体步骤为：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。

举个例子，假设对于目标路段中的第一类车辆，求取第一类车辆的速度的方法为：
获取该目标路段中所有第一类车辆的GPS数据，并抽取其中的GPS速度；
计算所有GPS速度的均值aver_val：
其中，GPS_SPEED1为第一辆车的GPS速度，GPS_SPEED2为第二辆车的GPS速度，GPS_SPEEDn为第n辆车的GPS速度，n为GPS数据的条数也即第一类车辆的数量。

计算所有GPS速度的标准差σ：
剔除高于或低于3倍标准差的速度，并对剔除了这些速度之后所剩余的速度求取平均值，将该平均速度为第一类车辆的速度。

本技术实施例提供的方法，对于同一目标路段上具有多辆浮动车(或两客一危车辆)时，如何权衡判断去掉无效数据错误数据，提高准确性具有关键意义。

单纯的求取平均值往往不能很好的表现出该目标路段的车速，本技术实施例采用拉依达准则法去除差异值即偏差较大的速度后，求取平均值，可以很好的避免随机数据带来的误差。

基于上述实施例，本实施例对根据所述GPS数据和所述车辆中手机用户的手机信令数据，确定所述任一路段的车速进行进一步说明，其具体为：
基于所述手机信令数据，获取所述任一路段的第一速度；获取每一类车辆的GPS数据中的GPS速度，将所述GPS速度与所述第一速度相减，并将相减后得到的差值与所述第一速度相除；对于所述每一类车辆，若所述相除后得到的值大于所述预设阈值，则将所述第一速度作为候选车速；否则，将所述GPS速度作为所述任一路段的候选车速；获取所有类别的车辆的候选车速，根据所述预设优先级，选取优先级最高的候选车速作为所述任一路段的车速。

基于上述实施例，本实施例对如何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的方法进行说明。

具体为：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。

首先说明如何获取与路段匹配的GPS数据：
每一个路段命名一个ROAD_ID，并获取每一个路段中心位置的经度和纬度。

一个道路双向为两个不同的ROAD_ID，并分别对应不同的经度和纬度。

表1为路段参数说明表。

表1路段参数说明表
数据标识说明
ROAD_ID路段名称
ROAD_LON路段中心点经度
ROAD_LAT路段中心点纬度
ROAD_DIR路段方向
车辆的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)、GPS_TIME(GPS时间)。

根据经纬度信息将每一条GPS数据所属的车辆匹配到路段ROAD_ID上
具体匹配方法如下：
①选取浮动车、两客一危车辆经度，提取车辆GPS_LON(GPS经度)小数点后的前三位，与路网中所有的ROAD_ID的中心点的ROAD_LON进行对比，可筛选出经度相同的备选的多个ROAD_ID。

②采用备选的ROAD_ID的ROAD_LON(路段中心点经度)、ROAD_LAT(路段中心点纬度)与车辆GPS_LON(GPS经度)、GPS_LAT(GPS纬度)进行距离计算，公式如下：
距
离
根据计算结果找出与车辆距离最近的2个ROAD_ID。

③ROAD_DIR(路段方向)：路段的方向参数为道路在平面坐标系下角度。

GPS_DIR(GPS运行方向)：车辆GPS数据中，GPS_DIR(GPS运行方向)表示车辆行驶方向的角度。

两个角度可以设定为一个相同的标准，比如可以设定为均正北为0度，正南方向为180度。

由由此可以根据两个的角度之差最小可以确定GPS数据所在是ROAD_ID。