一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法转让专利
申请号 : CN202110821961.9
文献号 : CN113543052B
文献日 : 2022-04-29
发明人 : 许玉斌 , 李军 , 王旭辉 , 李振维 , 郭婧 , 杨尚基 , 靳琴芳
申请人 : 中国民航科学技术研究院 , 中国矿业大学(北京)
摘要 :
权利要求 :
1.一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:其方法如下:A、建立城市群交通联系强度研究系统,城市群交通联系强度研究系统包括若干个城市和所有城市的城市交通基础设施数据,城市交通基础设施数据包括公路交通数据、铁路交通数据、航空交通数据、水运交通数据,实时采集涵盖所有城市的手机信令数据;
B、对手机信令数据按照时间排序,以各个城市为节点,得到各城市之间的公路交通量、铁路交通量、航空交通量、水运交通量以及总交通量;
C、根据城市交通基础设施数据计算公路、铁路、航空、水运四种交通方式的交通联系强度修正系数;
C1、公路交通联系强度修正系数采用如下公式计算得到: 其中 为城市i与城市j之间的高速里程, 为城市i和城市j之间的公路里程,α为高速公路权重系数,β普通公路权重系数, 为城市群交通联系强度研究系统内所有公路长度之和;
C2、铁路交通联系强度修正系数采用如下公式计算得到:其中 为城市i与城市j之间的铁路里程, 为城市群交通联系强度研究系统内所有铁路长度之和, 表示城市i与城市j两地火车班次, 为城市群交通联系强度研究系统内所有火车班次之和;
C3、航空交通联系强度修正系数采用如下公式计算得到:其中为城市i与城市j之间的航空里程, 为城市群交通联系强度研究系统内所有航线长度之和, 表示城市i与城市j两地航班数量, 为城市群交通联系强度研究系统内所有航班数量之和;
C4、水运交通联系强度修正系数采用如下公式计算得到:其中 为城市i与城市j之间的水运客运里程, 为城市群交通联系强度研究系统内所有水运客运长度之和, 表示城市i与城市j两地水运客运班次,为城市群交通联系强度研究系统内所有水运客运班次之和;
D、基于交通量、修正系数按照如下公式计算得到各个城市间交通联系强度;
Tij表示城市i与城市j两个城市的交通联系强度;k为常量; 为城市i与城市j之间基于公路的公路交通联系强度修正系数; 为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通联系强度修正系数; 为城市i与城市j之间基于航空的航空交通联系强度修正系数; 为城市i与城市j之间基于水运的水运交通联系强度修正系数;Vij为城市i与城市j之间基于公路的公路交通量;Vi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的公路交通量;Vj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的公路交通量;Rij为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通量;Ri为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的铁路交通量;Rj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的铁路交通量;Aij为城市i与城市j之间基于民航航空的航空交通量;Ai为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的航空交通量;Aj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的航空交通量;Bij为城市i与城市j之间基于水运的水运交通量;Bi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的水运交通量;Bj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的水运交通量。
2.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:还包括如下步骤E:
E、输出各个城市间的交通联系强度矩阵数据。
3.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:步骤A中公路交通数据包括城市公路进出路口点、城市高速公路进出路口点以及道路路线数据,铁路交通数据包括铁路站点以及铁路路线数据,航空交通数据包括航空站点以及航空航线数据,水运交通数据包括水路码头站点以及水运路线数据。
4.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:步骤D还包括如下步骤D1:D1、基于公路交通量、公路交通联系强度修正系数按照如下公式计算得到各个城市间公路交通联系强度;
其中 表示城市i与城市j两个城市的公路交通联系强度;k为常量; 为城市i与城市j之间基于公路的公路交通联系强度修正系数;Vij为城市i与城市j之间基于公路的公路交通量;Vi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的公路交通量;Vj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的公路交通量。
5.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:步骤D还包括如下步骤D2:D2、基于铁路交通量、铁路交通联系强度修正系数按照如下公式计算得到各个城市间铁路交通联系强度;
其中 表示城市i与城市j两个城市的铁路交通联系强度;k为常量; 为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通联系强度修正系数;Rij为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通量;Ri为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的铁路交通量;Rj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的铁路交通量。
6.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:步骤D还包括如下步骤D3:D3、基于航空交通量、航空交通联系强度修正系数按照如下公式计算得到各个城市间航空交通联系强度;
其中 表示城市i与城市j两个城市的航空交通联系强度;k为常量; 为城市i与城市j之间基于航空的航空交通联系强度修正系数;Aij为城市i与城市j之间基于航空的航空交通量;Ai为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的航空交通量;Aj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的航空交通量。
7.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:步骤D还包括如下步骤D4:D4、基于水运交通量、水运交通联系强度修正系数按照如下公式计算得到各个城市间水运交通联系强度;
其中 表示城市i与城市j两个城市的水运交通联系强度;k为常量; 为城市i与城市j之间基于水运的水运交通联系强度修正系数;Bij为城市i与城市j之间基于水运的水运交通量;Bi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的水运交通量;Bj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的水运交通量。
8.按照权利要求1所述的一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法,其特征在于:步骤A中城市群交通联系强度研究系统内置有地图模块。
说明书 :
一种基于手机信令数据城市群交通联系强度的测度方法
技术领域
背景技术
行计算分析,研究江苏省城市联系格局。对于高速交通方式的交通联系强度进行计算,但并
没有囊括多种交通方式的计算方法,并且传统的城市群交通联系强度测度采用的基础数据
非常依赖前期的统计工作,并且基础数据的时效性滞后。
于居民行为偏好、移动轨迹分析、城镇空间布局等研究。手机信令数据的数据空间分辨率多
为基站,时间分辨率则可精确到秒。手机信令数据字段中包含时间和空间位置属性,还有通
话和信息记录等信息,通过上述信息的关联可以反推用户的出行轨迹。手机信令数据作为
一种新型的大数据源,兼具空间位置和特征信息,具有动态、实时、客观、精细、获取速度快、
覆盖面广等优势。
发明内容
铁路交通量、航空交通量、水运交通量以及总交通量,然后根据各自对应公式得到公路、铁
路、航空、水运四种交通分别的交通联系强度修正系数,接着基于交通量、修正系数按照公
式计算得到各个城市间交通联系强度,进而输出交通联系强度矩阵数据。
路交通数据、航空交通数据、水运交通数据,实时采集涵盖所有城市的手机信令数据;
系统内所有公路长度之和;
通联系强度研究系统内所有火车班次之和;
通联系强度研究系统内所有航班数量之和;
为城市群交通联系强度研究系统内所有水运客运班次之和;
联系强度修正系数; 为城市i与城市j之间基于航空的航空交通联系强度修正系数;
为城市i与城市j之间基于水运的水运交通联系强度修正系数;Vij为城市i与城市j之间基于
公路的公路交通量;Vi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的公路交通量;
Vj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的公路交通量;Rij为城市i与城市j
之间基于铁路的铁路交通量;Ri为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的铁
路交通量;Rj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j 出发的铁路交通量;Aij为城
市i与城市j之间基于民航航空的航空交通量;Ai为城市群交通联系强度研究系统内所有从
城市i出发的航空交通量;Aj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的航空交
通量;Bij为城市i与城市j之间基于水运的水运交通量;Bi为城市群交通联系强度研究系统
内所有从城市i出发的水运交通量;Bj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j 出
发的水运交通量。
路路线数据,航空交通数据包括航空站点以及航空航线数据,水运交通数据包括水路码头
站点以及水运路线数据。
Vij为城市i与城市j之间基于公路的公路交通量; Vi为城市群交通联系强度研究系统内所
有从城市i出发的公路交通量;Vj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的公
路交通量。
为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通量;Ri为城市群交通联系强度研究系统内所有从
城市i出发的铁路交通量;Rj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的铁路交
通量。
Aij为城市i与城市j之间基于航空的航空交通量; Ai为城市群交通联系强度研究系统内所
有从城市i出发的航空交通量;Aj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的航
空交通量。
市i与城市j之间基于水运的水运交通量; Bi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城
市i出发的水运交通量;Bj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的水运交通
量。
空、水运四种交通分别的交通联系强度修正系数,接着基于交通量、修正系数按照公式计算
得到各个城市间交通联系强度,进而输出交通联系强度矩阵数据。
数,既可以实现公路、铁路、航空、水运四种交通分别的交通联系强度矩阵数据,也可以得到
综合的交通联系强度矩阵数据,实现了基于数据处理测度出城市群交通联系强度,便于技
术科学数据研究。
附图说明
具体实施方式
路交通数据、航空交通数据、水运交通数据,实时采集涵盖所有城市的手机信令数据;其中,
公路交通数据包括城市公路进出路口点、城市高速公路进出路口点以及道路路线数据,铁
路交通数据包括铁路站点以及铁路路线数据,航空交通数据包括航空站点以及航空航线数
据,水运交通数据包括水路码头站点以及水运路线数据。城市群交通联系强度研究系统内
置有地图模块,地图模块能够对城市交通基础设施数据进行地图展示(展示包括进出路口
点、站点、路线数据等)。
据城市交通量的总交通量减去其他三种交通方式的交通量而得到。
究系统内所有公路长度之和;
通联系强度研究系统内所有火车班次之和;
通联系强度研究系统内所有航班数量之和;
为城市群交通联系强度研究系统内所有水运客运班次之和;
联系强度修正系数; 为城市i与城市j之间基于航空的航空交通联系强度修正系数;
为城市i与城市j之间基于水运的水运交通联系强度修正系数;Vij为城市i与城市j之间基于
公路的公路交通量(从城市i 出发到城市j的公路交通量),Vji为城市j与城市i之间基于公
路的公路交通量(从城市j出发到城市i的公路交通量);Vi为城市群交通联系强度研究系统
内所有从城市i出发的公路交通量;Vj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发
的公路交通量;Rij为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通量 (从城市i出发到城市j的铁
路交通量),Rji为城市j与城市i之间基于铁路的铁路交通量(从城市i出发到城市j的铁路交
通量);Ri为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的铁路交通量;Rj为城市群交
通联系强度研究系统内所有从城市j出发的铁路交通量;Aij为城市i与城市j之间基于民航
航空的航空交通量(从城市i出发到城市j的航空交通量),Aji为城市j与城市i之间基于民航
航空的航空交通量(从城市j出发到城市i的航空交通量);Ai为城市群交通联系强度研究系
统内所有从城市i出发的航空交通量;Aj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出
发的航空交通量;Bij为城市i与城市j 之间基于水运的水运交通量(从城市i出发到城市j的
水运交通量),Bji为城市 j与城市i之间基于水运的水运交通量(从城市j出发到城市i的水
运交通量); Bi为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的水运交通量;Bj为城
市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的水运交通量。
为城市i与城市j之间基于公路的公路交通量; Vi为城市群交通联系强度研究系统内所有
从城市i出发的公路交通量;Vj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的公路
交通量。
为城市i与城市j之间基于铁路的铁路交通量;Ri为城市群交通联系强度研究系统内所有从
城市i出发的铁路交通量;Rj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的铁路交
通量。
为城市i与城市j之间基于航空的航空交通量; Ai为城市群交通联系强度研究系统内所有
从城市i出发的航空交通量;Aj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的航空
交通量。
数;Bij为城市i与城市j之间基于水运的水运交通量; Bi为城市群交通联系强度研究系统内
所有从城市i出发的水运交通量;Bj为城市群交通联系强度研究系统内所有从城市j出发的
水运交通量。
过基站的编号(表中move_vp_id栏)、省份编码(表中province栏)、时间戳(表中stime栏)、
用户编号(表中uid栏)、日期 (表中date栏)、基站位置的经度(表中lat栏)、基站位置的纬
度(表中lon 栏)等信息,本实例中基础设施数据来源于OpenStreetMap的路网数据。
铁路交通数据、航空交通数据、水运交通数据,实时采集涵盖所有城市的手机信令数据;读
取研究系统内的手机信令数据及城市交通基础设施数据;
量、航空交通量、水运交通量;通过对手机信令数据按时间进行排序,以各个城市为节点,可
以提取城市群交通联系强度研究系统内各城市之间的总交通量。根据火车站、机场、码头的
位置可以提取出以上三种交通方式的交通量,公路的交通量可以根据城市交通量的总量减
去其他交通方式的交通量求得。
研究系统内所有公路长度之和; 中,α取值0.6,β取值为0.4
为城市i与城市j之间基于公路的公路交通量(从城市i出发到城市j的公路交通量);Vji为城
市j与城市i之间基于公路的公路交通量(从城市j出发到城市i的公路交通量);Vi为城市群
交通联系强度研究系统内所有从城市i出发的公路交通量;Vj为城市群交通联系强度研究
系统内所有从城市j出发的公路交通量,其中参数k取值为10000。
展示公路交通联系强度矩阵数据。