浅谈手机数据在交通行业的应用

刘柏秀，唐　翔，刘园园，齐　晨

(1.南宁市工程咨询规划事务所，广西 南宁　530022；2.广西新发展交通集团有限公司，广西 南宁　530029；3.山东科技大学交通学院，山东 青岛　266000；4.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验，陕西 西安　710064)



管理工程

浅谈手机数据在交通行业的应用

刘柏秀1，唐翔2，刘园园3，齐晨4

(1.南宁市工程咨询规划事务所，广西 南宁530022；2.广西新发展交通集团有限公司，广西 南宁530029；3.山东科技大学交通学院，山东 青岛266000；4.长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验，陕西 西安710064)

摘要：近年来，随着手机用户的迅猛增长，大数据处理技术日益成熟，为手机数据的采集和应用奠定了良好基础。手机数据分为两部分，两者有其异同点，已应用于城市规划及交通流量检测的各个方面，对掌握居民职住地、大区间OD分布、人流活动特征及交通路况等信息提供了基础数据和量化依据。

关键词：手机话单数据；手机信令数据；数据应用

1手机数据源

基于手机数据人员出行信息主要分为两类数据：手机话单数据和手机信令数据。

手机话单数据是移动通信网络所记录保存的用户手机使用信息；手机信令数据是手机为确保业务动作的接续正确性，向移动网络发送的一系列控制信息。两种数据的特点及区别见表1。

表1　手机数据分类介绍

由表1可知，两者的差别在于手机信令数据定位信息更完整，但采集依赖于运营商采集设备是否完善；手机信令数据包含手机话单数据，其获取难度也比较低。

2手机数据应用

2.1话单数据相关应用

杨超、张玉梁等使用深圳市某移动通讯公司8月至10月中工作日41天的手机话单数据分析本市的通勤出行特征。将本市事业和企业单位工作时段(9∶00-18∶00)定位居民最可能的工作时段，20:00—次日8∶00定为居民最可能的居家时段。为提高工作地和居住地判断正确率，以10天(相当于两周的数据)作为阈值，根据居民作息时间将8∶00之前、20∶00之后的记录定为有效的最早、最晚记录，统计频次，规定频次大于等于10的用户数据作为有效数据，两周的记录可呈现一定的规律性，用以判断用户居住地。与居住地判断相似，将用户在工作时段产生通话记录最多的区域作为用户的工作地。其次从用户每天产生的居住地—工作地(或者工作地—居住地)连续通话序列时间中提取最小时间差，使其最接近用户实际通勤时间，定义为用户的特征通勤序列，表征用户通勤特征，并将早通勤定位开始于12∶00之前的通勤行为，晚通勤定义为开始于14∶00之后的通勤行为，并对其早晚通勤特征进行对比分析，可得到手机话单数据。虽在时间判断的准确性方面存在误差，但比传统交通调查更加详细的信息，且省时省力。主要内容如图1所示。

图1　居住地判断流程

城际铁路是指为短途且沿线都是在人口稠密的城市带或都市圈规划和修建的高速铁路客运专线。为了能在有限时间和资源条件下，准确的把握城际铁路的定位，南海超利用手机话单数据对客流量进行分析；首先确定研究地区范围，加载途径的移动基站小区，确立各小区信号覆盖范围，初步划分交通OD小区，然后根据话单数据提供的基站小区代码，得出各个小区之间的OD量，检验其OD矩阵，合格后，根据相关条件决定车站建设位置以及各车站所能吸引的客流范围，计算城际铁路的客运分担量与铁路客流量；以此能更好的促进城市带之间的经济发展、文化交流。主要内容见图2。

图2　城铁客流量预测流程图

其次手机话单数据在对大纽约地区和洛杉矶地区的通勤距离估计以及判断用户职住地，并用四个区域的手机数据和一个小汽车GPS数据对不同区域用户的通勤特征进行描述分析等方面都有其相关的应用。

针对手机话单数据的不同应用可以大致了解手机用户的通勤特征、确定居民职住地以及车站的大概位置，对城市的交通规划及其发展起到一定的促进作用。

2.2手机信令数据的相关应用

手机信令具体是指移动用户的手机终端根据通信网络的特性及其需提供给移动用户服务的功能，会和移动通信网络保持着不断的联系，而形成的一系列控制指令。

任颐、毛荣昌调查对占无锡市人口大部分的移动手机用户2013年末期的信令数据进行了连续采样分析，通过大量数据分析，得出了无锡市常住人口由内向外呈逐次递减的趋势，向中心老城区和新区产业聚集区两极集中是无锡市岗位分布的明显特征；同时以目标小区对外交通的交通量来评价对各个目标小区的对外出行频率，并对各目标小区的活跃程度进行评价；掌握城市人口分布特征，可为基于人口出行特征进行城市交通综合布局的优化调整提供数据理论支持。

2012年中下旬，重庆市交通委员会为缓解高速公路拥堵问题，提出高速公路拥挤信息自动识别与发布信息的研究课题。近年来，车牌标示系统逐步用于各地高速公路运行管理，浮动车识别系统被用来判断高速公路网的交通状态，以此发布高速公路拥堵信息，以上两种识别系统有其自身的优缺点见表2。作为传统识别方式的补充，完善交通出行服务系统，沈潋、姜新农等建立一个系统，在该系统中对信令信息进行处理和采集，并将获得的实时交通信息输出到显示屏上，方便出行者能够及时看到道路拥堵信息，方便出行。同时由于高速公路上的干扰因素较少，所以经本系统获得的信息具有较高的准确度。

根据以上述原理来发布实时路况以及拥堵预警信息，向路段内的司机和乘客发送提醒短信，减缓交通拥堵；所得数据还可分析估算高速公路车流量状况。

表2　车牌识别系统与浮动车识别系统的优缺点

为判断道路交通状况，胡斌杰、詹益旺主要运用基于3D射线追踪与隐马尔可夫模型的Cell-ID定位方法来进行道路用户定位，将出行速度作为聚类阈值对不同的道路用户进行聚类来识别用户出行模式，统计经过该道路的所有用户，并以每个用户的切换间隔距离作为权重，对速度进行加权平均得到每个机动车辆用户在该道路的统计平均速度，最后将处在该道路上的所有机动车辆用户的统计平均速度的分布进行统计，以95%的用户达到的车速范围作为该道路的交通速度，以此来判断道路的交通状况。

基于手机信令数据的道路交通状态识别与预测逐渐趋于成熟，目前，人们也在尝试用不同的方法利用手机信令数据判断有关道路拥堵及车辆信息实时公布。

3结语

在信息化和大数据浪潮的冲击下，各种新的技术方法应运而生，获取组成城市细胞-人的活动特性，可直接通过手机数据进行判断，相比传统交通方法，具有投资小，数据采集覆盖范围广、实时性好的特点，有着先天的优势，为充分了解现状城市居民出行实际需求提供了方便，并为智慧化城市提供了技术上的支持。

参考文献：

[1]柴彦威,赵莹,马修军等.基于移动定位的行为数据采集与地理应用研究[J].地域研究与开发,2010.

[2]张惠，沈亮，李宝磊，戴鹏程.手机数据在交通规划中的应用研究[J].互联网天地，2015，(5).

[3]冉斌.手机数据在交通调查和交通规划中的应用[J].城市交通，2013，(1).

收稿日期：2016-04-06

作者简介：刘柏秀(1981-)，女，广西岑溪人，工程师，主要从事交通规划与管理研究。

中图分类号：U491

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0165-02