引用本文

王迎春, 韩双双, 胡成云, 宋瑞琦, 要婷婷, 曹东璞, 王飞跃. 基于ACP方法的平行手机信令数据分析系统. 自动化学报, 2019, 45(5): 866-876. doi: 10.16383/j.aas.2018.c170156

WANG Ying-Chun, HAN Shuang-Shuang, HU Cheng-Yun, SONG Rui-Qi, YAO Ting-Ting, CAO Dong-Pu, WANG Fei-Yue. Mobile Phone Signaling Data Analysis System Based on ACP Approach. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2019, 45(5): 866-876. doi: 10.16383/j.aas.2018.c170156

http://www.aas.net.cn/cn/article/doi/10.16383/j.aas.2018.c170156

关键词

平行方法，手机信令，道路监控，区域人流监控 

摘要

随着交通拥堵和公共安全问题的日趋严重，传统方案在道路监测和区域监测方面不仅成本高，准确性和可靠性也无法保证，因此无法给用户提供一整套综合全面的出行路线规划及旅游目的地选择等方面的相关指导.本文提出基于ACP方法的平行手机信令数据分析系统，将解决上述问题.本文主要基于ACP方法，包括人工社会、计算实验和平行执行，构建基于手机信令的人工监控场景和实际监控场景.实际监控场景和人工监控场景平行执行，人工监控场景用来模拟和实验复杂的实际监控场景，通过大量计算实验，进行各种模型的训练与评估，通过平行执行不断地更新和优化，实时指导实际监控场景；同时实际监控场景将结果反馈给人工监控场景，对人工监控场景模型进行修正.通过实际监控场景和人工监控场景之间的不断优化，可有效提高手机信令系统的实时性、准确性和可靠性，并最终满足不断增长的实时用户需求，保证用户出行的舒适性及安全性.

文章导读

随着我国社会经济快速发展, 实时掌握城市交通枢纽、各大旅游景点的人流量状况、道路交通状态、城市人口动态时空分布等对于保障出行舒适、安全具有重大意义, 也成为当下众多研究的热点.

随着我国城市人口及城市交通流的增加, 城市的交通问题成为焦点问题, 城市道路交通拥挤堵塞问题已成为制约经济发展、降低人民生活质量、削弱经济活力的瓶颈之一; 同时实时掌握城市交通枢纽、各大旅游景点的人流量状况, 为城市交通规划、旅游景点人力资源配备提供数据支撑已越来越受到相关部门重视; 通过居民活动的时空规律来反应城市的空间结构, 为城市的公共中心体系规划、功能分区进行检测和评估的研究也成为众多研究的热点.

而针对城市交通枢纽、各大旅游景点的人流量状况、道路交通状态、城市人口动

态时空分布等问题, 手机信令因其优势得到了越来越多的关注.手机信令数据覆盖了每一个手机持有者, 由于其自身覆盖范围广、数据稳定可靠、样本量大、建设成本低、部署方便、实时动态等特点及优势, 成为本研究的重要数据来源.

图 1  基于ACP方法的平行手机信令数据分析系统的框架

图 2  人工监控场景框架

图 3  道路监控预测方法

基于ACP方法的平行手机信令数据分析系统为了达到数学模型尽可能真实准确地逼近实际情况的目的, 本文依托平行思想建立合理、动态、在线的人工监控场景, 从而对实际监控场景情况进行"借鉴"和"预估", 提供动态、适用、有效的解决方案.基于ACP方法的平行手机信令数据分析系统的所有功能的实现, 都依托于大量的计算实验, 并且是一个动态的复杂系统, 所有系统功能将会不断优化.该系统在人口流量监测和交通流量监控的应用实现已在公众应用中发挥着重要作用.

作者简介

王迎春

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室工程师.2015年获得北京大学智能科学与技术硕士学位.主要研究方向为平行驾驶, 数据挖掘, 机器学习.E-mail:yingchun.wang@ia.ac.cn

胡成云  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室工程师.2016年获得北京大学电子与通信工程硕士学位.主要研究方向为自动驾驶, 平行测试.E-mail:chengyun.hu@ia.ac.cn

宋瑞琦

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室工程师.2016年获得北京航空航天大学电子科学与技术工学硕士学位.主要研究方向为平行驾驶, 目标识别与语义分割.E-mail:ruiqi.song@ia.ac.cn

要婷婷  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室工程师.2015年、2016年分别获得英国伯明翰大学、北京交通大学硕士学位.主要研究方向为平行驾驶与数据挖掘.E-mail:tingting.yao@ia.ac.cn

曹东璞  

英国克兰菲尔德大学驾驶员认知与自动驾驶实验室主任.中国科学院自动化所客座研究员.主要研究方向为自动驾驶, 人车协同, 与平行驾驶.E-mail:d.cao@cranfield.ac.uk

王飞跃  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员.国防科学技术大学军事计算实验与平行系统技术研究中心教授.主要研究方向为智能系统和复杂系统的建模、分析与控制.E-mail:feiyue.wang@ia.ac.cn

韩双双  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室助理研究员.2013年获得加拿大阿尔伯塔大学博士学位.主要研究方向为平行网络, 物联网, 智能交通, 无线通信关键技术.本文通信作者.E-mail:shuangshuang.han@ia.ac.cn