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CN106899932B - 一种活跃人口密度监测方法和系统 - Google Patents

一种活跃人口密度监测方法和系统 Download PDF

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CN106899932B CN201510966849.9A CN201510966849A CN106899932B CN 106899932 B CN106899932 B CN 106899932B CN 201510966849 A CN201510966849 A CN 201510966849A CN 106899932 B CN106899932 B CN 106899932B
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李奇
马玉昆
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Abstract

本发明涉及人口密度监测技术领域，尤其涉及一种活跃人口密度监测方法和系统。本发明提供的活跃人口密度监测方法，包括：根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。本方法利用移动运营商的现有设备，几乎不需要新投入，就能够直观、有效地监测移动网络覆盖范围内的活跃人口密度实时状况。

Description

一种活跃人口密度监测方法和系统
技术领域
本发明涉及人口数据信息分析技术领域，尤其涉及一种活跃人口密度监测方法和系统。
背景技术
由于科技和经济快速发展，人们的活动空间范围大幅延伸，人们的交通和出行模式都在快速发生变化。现今，人们可以选择在成百上千公里内购物、旅游、公务、度假，在一个区域内可以呈现出人口数量的快速变化，因此对于现今世界相比以前更加容易发生在某个区域内更容易发生人口的聚集，给活跃人口密度的监测带来了不便。
近年来，高清视频图像识别，红外线热敏感应等技术逐渐应用于人流信息采集，通过对传感器传来的数据进行处理，可以高效、准确、可靠的对人口进行计数。但这种方法只能采集到仪器感应范围内的人员数量，而且由于成本问题，不能够大规模部署。
现今，移动电话在全球已经具有非常高普及率，在发展中国家普及率已经超过了90％，在发达国家的普及率超过了100％。随着现代通信技术的进步与服务水平的提升，移动通信网络能够覆盖人类能够到达的所有空间区域范围。同时随着手机终端的普及，移动通信网络中的蕴藏的用户信息规模不断扩大，因此可以从中提取出大量的用户轨迹信息。同时又可以满足的大范围内实施动态空间分布采集需求。
手机处于开启状态，并且能够注册到移动网络中移动用户为活跃人口。手机关闭的用户为非活跃人口。手机处于开启状态的用户，具有较强的活动意愿，也更有可能在大的空间范围活动。手机处于关闭的用户，除极少部分特殊状况，具有不希望被外界打扰的意愿，通常处于某种休息状态。虽然在移动设备中嵌入GPS传感器能够精确定位一个人，但是由于GPS传感器并不是总是处于开启状态，并且涉及到个人隐私问题，用户不会无条件分享自己的位置信息。因此也无法利用GPS传感器监测活跃人口密度。
发明内容
为了能够对活跃人口密度进行监测，本发明提供了一种活跃人口密度监测方法和系统。
第一方面，本发明提供了一种活跃人口密度监测方法，包括：
根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；
计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；
根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；
计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。
进一步的，所述确定待监测基站服务覆盖范围Bsid，包括：
根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站的泰森多边形，将泰森多边形的覆盖范围作为待监测基站服务覆盖范围Bsid。
进一步的，所述方法，还包括：
根据待监测基站的天线仰角、功率和通信标准对待监测基站的泰森多边形的覆盖范围进行修正。
进一步的，所述方法，还包括：
展示待监测基站服务覆盖范围Bsid内的活跃人口密度。
进一步的，所述方法，还包括：
将待监测基站的经纬度信息及其服务覆盖范围Bsid映射到第三方地图上进行展示。
进一步的，所述确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C，包括：
获取待监测基站所在移动通信网络中的移动信令数据；
提取每条移动信令数据中包含的时间戳、基站标识sid和移动终端的用户标识uid，将时间转换为该条移动信令数据所在时间周期的周期标识pid；
将每条移动信令数据格式化成三元组形式的(基站标识sid，用户标识uid，周期标识pid)数据信息；
去除重复的数据信息；
将周期标识pid相同的数据信息划分为同一数据块；
根据待监测基站标识sid提取各个数据块中待监测基站的数据信息；
统计待监测基站的数据信息中非重复的用户标识uid的数量作为非重复用户数量C。
进一步的，所述方法，还包括：
将待监测基站标识sid、待监测基站服务覆盖范围Bsid、覆盖面积Ssid以三元组的形式关联存储；
将待监测基站标识sid、周期标识pid，以及周期标识pid对应的非重复用户数量C以三元组的形式关联存储。
基于相同的构思，本发明的第二方面提供了一种活跃人口密度监测系统，包括：
范围获取模块，用于根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；
面积计算模块，用于计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；
数量统计模块，用于根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；
密度计算模块，用于计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。
进一步的，所述系统，还包括：
基站信息存储模块，用于将待监测基站标识sid、待监测基站服务覆盖范围Bsid、覆盖面积Ssid以三元组的形式关联存储；
用户数量存储模块，用于将待监测基站标识sid、周期标识pid，以及周期标识pid对应的非重复用户数量C以三元组的形式关联存储。
进一步的，所述数量统计模块，具体用于：
获取待监测基站所在移动通信网络中的移动信令数据；
提取每条移动信令数据中包含的时间戳、基站标识sid和移动终端的用户标识uid，将时间戳转换为该条移动信令数据所在时间周期的周期标识pid；
将每条移动信令数据格式化成三元组形式的(基站标识sid，用户标识uid，周期标识pid)数据信息；
去除重复的数据信息；
将周期标识pid相同的数据信息划分为同一数据块；
根据待监测基站标识sid提取各个数据块中待监测基站的数据信息；
统计待监测基站的数据信息中非重复的用户标识uid的数量作为非重复用户数量C。
本发明提供的活跃人口密度监测方法，通过根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C，从而能够计算出待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。本方法利用移动运营商的现有设备，几乎不需要新投入，就能够直观、有效地监测移动网络覆盖范围内的活跃人口密度实时状况。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的活跃人口密度监测方法的流程示意图；
图2是采用并行数据处理框架利用本实施例提供的活跃人口密度监测方法获得活跃人口密度的流程示意图；
图3是本发明第二实施例提供的活跃人口密度监测系统的结构示意图；
图4是本发明第二实施例提供的活跃人口密度监测系统的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的第一实施例提供的活跃人口密度监测方法，如图1所示，包括：
步骤S101，根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；
步骤S102，计算待监测基站服务覆盖范围的覆盖面积Ssid；
步骤S103，根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；
步骤S104，计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。
本发明的提供的活跃人口密度监测方法，通过根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C，从而能够计算出待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。本方法利用移动运营商的现有设备，几乎不需要新投入，就能够直观、有效地监测移动网络覆盖范围内的活跃人口密度实时状况。
通过根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid可以通过现有的方法实现。
在具体实施时，移动信令数据可以为移动通信网络平台上移动注册用户信息的上网数据或者运营商网络优化数据等其它产生频率高的数据。可以通过移动信令数据中的一个字段或多个字段组合经过映射或换算成为可唯一识别的移动终端的用户标识uid、基站标识sid和时间戳。
在具体实施时，当待监测基站临近区域有新的基站建立的时候，可以重新确定待监测基站的服务覆盖范围Bsid。
在具体实施时，所述确定待监测基站服务覆盖范围Bsid，可以包括：
根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站的泰森多边形，将泰森多边形的覆盖范围作为待监测基站服务覆盖范围Bsid。
如此设计的好处在于，能够使用符合蜂窝电话系统基本原理的基于基站位置分布生成的泰森多边形准确地确定待监测基站服务覆盖范围Bsid。
在具体实施时，所述方法，还可以包括：
根据待监测基站的天线仰角、功率和通信标准对待监测基站的泰森多边形的覆盖范围进行修正。
如此设计的好处在于，能够使确定的待监测基站的泰森多边形更加符合该待监测基站的实际服务覆盖范围。
在具体实施时，所述方法，还可以包括：
展示待监测基站服务覆盖范围Bsid内的活跃人口密度。
如此设计的好处在于，可以为用户直观地展现待监测基站服务覆盖范围Bsid内的活跃人口密度。
在具体实施时，所述方法，还可以包括：
将待监测基站的经纬度信息及其服务覆盖范围Bsid映射到第三方地图上进行展示。
如此设计的好处在于，能够使用户直观地获得各个地理区域的活跃人口密度。
在具体实施时，所述确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C，可以包括：
获取待监测基站所在移动通信网络中的移动信令数据；
提取每条移动信令数据中包含的时间戳、基站标识sid和移动终端的用户标识uid，将时间转换为该条移动信令数据所在时间周期的周期标识pid；
将每条移动信令数据格式化成三元组形式的(基站标识sid，用户标识uid，周期标识pid)数据信息；
去除重复的数据信息；
将周期标识pid相同的数据信息划分为同一数据块；
根据待监测基站的标识uid提取各个数据块中待监测基站的数据信息；
统计待监测基站的数据信息中非重复的用户标识uid的数量作为非重复用户数量C。
如此设计的好处在于，能够迅速、准确地获取待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C。
在具体实施时，所述方法，还可以包括：
将待监测基站标识sid、待监测基站服务覆盖范围Bsid、覆盖面积Ssid以三元组的形式关联存储；
将待监测基站标识sid、周期标识pid，以及周期标识pid对应的非重复用户数量C以三元组的形式关联存储。
如此设计的好处在于，方便用户根据需要查询待监测基站的相应数据，并根据查询到的数据计算对应的活跃人口密度。
在具体实施时，可以通过本实施例提供的活跃人口密度监测方法，获取待监测区域内各个基站的服务覆盖范围和各个基站的服务覆盖范围内的活跃人口密度。在具体实施时，待监测区域可以为城镇、街道或者住宅区等包含多个基站的区域。将各个基站经纬度坐标信息的服务覆盖范围映射到第三方地图上进行展示。在具体实施时，不同基站的服务覆盖范围可以勾画出边界进行区分，并在每个基站的服务覆盖范围内以文字的形式突出展示该基站服务覆盖范围内的活跃人口密度。
在具体实施时，可以接收用户输入的展示指令，根据展示指令指定的区域，展示相应区域内的各个基站服务覆盖范围内的活跃人口密度，也可以根据展示指令放大、缩小或者平移展示区域，展示各个基站的信息或相应区域的面积、距离等信息。
在具体实施时，如图2所示，可以采用并行数据处理框架同时完成待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid的计算和待监测基站服务覆盖范围Bsid内非重复用户数量C的计算，以提高活跃人口密度计算的速率。并展示待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C和活跃人口密度。
本发明第二实施例提供的活跃人口密度监测系统，如图3所示，包括：
范围获取模块201，用于根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；
面积计算模块202，用于计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；
数量统计模块203，用于根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；
密度计算模块204，用于计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度。
在具体实施时，所述系统，还可以包括：
基站信息存储模块，用于将待监测基站标识sid、待监测基站服务覆盖范围Bsid、覆盖面积Ssid以三元组的形式关联存储；
用户数量存储模块，用于将待监测基站标识sid、周期标识pid，以及周期标识pid对应的非重复用户数量C以三元组的形式关联存储。
在具体实施时，数量统计模块203，可以具体用于：
获取待监测基站所在移动通信网络中的移动信令数据；
提取每条移动信令数据中包含的时间戳、基站标识sid和移动终端的用户标识uid，将时间戳转换为该条移动信令数据所在时间周期的周期标识pid；
将每条移动信令数据格式化成三元组形式的(基站标识sid，用户标识uid，周期标识pid)数据信息；
去除重复的数据信息；
将周期标识pid相同的数据信息划分为同一数据块；
根据待监测基站标识sid提取各个数据块中待监测基站的数据信息；
统计待监测基站的数据信息中非重复的用户标识uid的数量作为非重复用户数量C。
在具体实施时，如图4所示，所述系统，还可以包括：
可视化模块，用于接收用户输入的展示指令，展示相应基站服务覆盖范围Bsid内的活跃人口密度；
客户端，用于从可视化模块获取相应基站服务覆盖范围Bsid内的活跃人口密度并展示。
在具体实施时，可视化模块接收用户展示指令，从基站信息存储模块获取展示指令中指示的基站的基站标识、服务覆盖范围和覆盖面积；从用户数量存储模块获取展示指令中指示的基站的非重复用户数量；计算获得该基站服务覆盖范围内的活跃人口密度进行展示。
在具体实施时，所述可视化模块，还可以提供WEB服务，用户可以通过浏览器从所述可视化模块获取活跃人口密度分布状况进行查看。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种活跃人口密度监测方法，其特征在于，包括：
根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；
计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；
根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；
计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度；
所述确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C，包括：
获取待监测基站所在移动通信网络中的移动信令数据；
提取每条移动信令数据中包含的时间戳、基站标识sid和移动终端的用户标识uid，将时间戳转换为该条移动信令数据所在时间周期的周期标识pid；
将每条移动信令数据格式化成三元组形式的基站标识sid，用户标识uid，周期标识pid的数据信息；
去除重复的数据信息；
将周期标识pid相同的数据信息划分为同一数据块；
根据待监测基站标识sid提取各个数据块中待监测基站的数据信息；
统计待监测基站的数据信息中非重复的用户标识uid的数量作为非重复用户数量C。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定待监测基站服务覆盖范围Bsid，包括：
根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站的泰森多边形，将泰森多边形的覆盖范围作为待监测基站服务覆盖范围Bsid。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
根据待监测基站的天线仰角、功率和通信标准对待监测基站的泰森多边形的覆盖范围进行修正。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
展示待监测基站服务覆盖范围Bsid内的活跃人口密度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
将待监测基站的经纬度信息及其服务覆盖范围Bsid映射到第三方地图上进行展示。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将待监测基站标识sid、待监测基站服务覆盖范围Bsid、覆盖面积Ssid以三元组的形式关联存储；
将待监测基站标识sid、周期标识pid，以及周期标识pid对应的非重复用户数量C以三元组的形式关联存储。
7.一种活跃人口密度监测系统，其特征在于，包括：
范围获取模块，用于根据全球小区识别码、小区与待监测基站的对应关系和待监测基站的经纬度信息确定待监测基站服务覆盖范围Bsid；
面积计算模块，用于计算待监测基站服务覆盖范围Bsid的覆盖面积Ssid；
数量统计模块，用于根据待监测基站所在移动通信网络平台的移动信令数据确定待监测基站服务覆盖范围Bsid内的非重复用户数量C；
密度计算模块，用于计算非重复用户数量C与覆盖面积Ssid的商作为待监测基站服务覆盖范围Bsid内活跃人口密度；
所述数量统计模块，具体用于：
获取待监测基站所在移动通信网络中的移动信令数据；
提取每条移动信令数据中包含的时间戳、基站标识sid和移动终端的用户标识uid，将时间戳转换为该条移动信令数据所在时间周期的周期标识pid；
将每条移动信令数据格式化成三元组形式的基站标识sid，用户标识uid，周期标识pid的数据信息；
去除重复的数据信息；
将周期标识pid相同的数据信息划分为同一数据块；
根据待监测基站标识sid提取各个数据块中待监测基站的数据信息；
统计待监测基站的数据信息中非重复的用户标识uid的数量作为非重复用户数量C。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：
基站信息存储模块，用于将待监测基站标识sid、待监测基站服务覆盖范围Bsid、覆盖面积Ssid以三元组的形式关联存储；
用户数量存储模块，用于将待监测基站标识sid、周期标识pid，以及周期标识pid对应的非重复用户数量C以三元组的形式关联存储。
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