基于手机信令的综合交通枢纽客流监测技术研究

摘要

综合交通枢纽是城市交通系统中的重要节点，实时掌握枢纽客流聚集规模和长时间驻留旅客人数变化情况对于规避重大节假日拥挤风险和实现对枢纽运力的精准调度具有重要意义。传统的客流监测技术包括红外监测、压力监测和视频监测，虽然监测的准确率较高，但存在适用范围不广、硬件成本高、安装和维护较复杂的缺点。手机信令数据由于具有覆盖人群广、实时性高和获取成本低廉的特点而被使用者所青睐，而且随着通信技术的发展，其数据质量有望得到进一步提高，数据研究潜力巨大。
　　本文以重庆北站枢纽为例，基于重庆移动的手机信令数据，在对研究区域监测需求和客流构成与来源进行分析的基础上，构建了综合交通枢纽客流监测指标体系，搭建了综合交通枢纽客流监测技术框架。首先，根据基站信号覆盖范围和综合交通枢纽功能区的分布，划定了重庆北站枢纽的监测区域;根据人流识别的基本原理，确定了当前人数、当前人数变化率、旅客累计停留时间、枢纽全日出现人数、外省客流漫入来源的统计计算方法。其次，针对综合交通枢纽常驻人口普遍存在24小时轮班制的情况，在对常驻人口的人群属性和出行-活动特征进行深入分析的基础上，确定了常驻人口的识别规则，并结合手机信令数据的特点，提出了一种基于观察周期内用户驻留地累计停留时长排名的常驻人口识别方法，利用2016年中秋期间实际客流到发数据验证了该方法的可行性和有效性，该方法不仅可用户多场景下常驻人口的识别，也可以用于职住地分布研究。第三，在对铁路乘客出行方式特征进行深入分析的基础上，结合手机信令数据的特点，提出了一种基于特征点匹配与区间速度匹配的铁路乘客出行方式识别方法，并基于该方法设计了高铁到达和普铁到达的驻留2h以上人数和累计客流量计算规则，通过利用高铁和普铁实际客流到达数据对指标计算结果进行了验证，表明该方法具有较高的可用性。最后，根据重庆北站枢纽客流监测指标长期累计数据，对2016年重庆北站枢纽重大节假日客流特征进行了分析。
　　本文对基于手机信令的综合交通枢纽客流监测技术进行了系统研究，提出了综合交通枢纽人流识别与统计方法、常驻人口识别方法、铁路乘客出行方式识别方法，并根据长期积累数据对重庆北站枢纽重大节假日客流特征进行了分析。本文研究成果为综合交通枢纽的客流监测提供了一个新的思路，为管理部门的对客流规模的实时监测和运力调度提供了数据支撑。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 移动通信原理

1．2．1 移动通信原理

1．2．2 移动通信定位技术

1．3 国内外研究现状

1．3．1 人流识别与统计方法

1．3．2 常驻人口与职住地识别方法

1．3．3 出行方式识别方法

1．4 主要研究内容

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

第二章 综合交通枢纽客流监测技术框架

2．1 研究区域

2．2．1 信令数据的生成

2．2．2 信令数据的解析

2．3 信令数据预处理

2．3．1 信令数据的过滤

2．3．2 乒乓切换的处理

2．4 客流监测技术框架

2．4．1 客流监测需求分析

2．4．2 客流构成与来源分析

2．4．3 客流监测指标体系

2．4．4 客流监测实现关键技术

2．5 本章小结

第三章 人流识别与统计

3．1．2 基站数据库的建立

3．2 人流识别与统计原理

3．2．1 人流识别原理

3．2．2 人流监测指标计算方法

3．3 人流识别与统计算法实现

3．3．1 数据预处理

3．3．2 个体出行链生成

3．3．3 驻留用户信息表生成

3．3．4 实时人流量统计

3．4 结果分析

3．5 本章小结

第四章 常驻人口识别

4．1．1 常驻人口人群属性分析

4．1．2 常驻人口活动链重构

4．1．3 常驻人口出行-活动特征分析

4．2 常驻人口识别规则与相关指标计算方法

4．2．1 常驻人口识别规则设计

4．2．2 相关指标计算方法

4．3 常驻人口识别算法实现

4．3．1 常驻人口基础数据库的建立

4．3．2 常驻人口基础数据库预处理

4．3．3 常驻人口的标定

4．3．4 基于时间关联的常驻人口样本库更新

4．3．5 常驻人口统计与相关指标计算

4．4 结果验证

4．5 本章小结

第五章 铁路乘客出行方式识别

5．1 铁路乘客出行方式特征分析

5．2 铁路乘客出行方式识别原理

5．2．1 铁路乘客出行方式识别规则设计

5．2．2 滞留客流与全日累计客流计算规则

5．3 出行方式识别算法实现

5．3．1 必经站点监测区域的规定

5．3．2 特征点基站数据库的建立

5．3．3 个体出行链的生成

5．3．4 地图匹配

5．3．5 驻留2h以上人数与全日累计客流量统计

5．4 结果验证

5．5 本章小结

第六章 重庆北站枢纽客流特征分析

6．1 全日累计人数

6．2 当前人数

6．2．1 监测期间时间分布特性

6．2．2 全日时间分布特性

6．3 驻留2h以上人数

6．3．1 监测期间时间分布特性

6．3．2 全日时间分布特性

6．4 旅客平均停留时长

6．4．1 监测期间时间分布特性

6．4．2 全日时间分布特性

6．5 外省客流漫入来源

6．6 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 主要研究成果

7．2 创新点

7．3 展望

致谢

参考文献

附录

在学期间发表的论著及取得的研究成果