CN108281023B - 一种通过移动终端展示实时路况的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过移动终端展示实时路况的方法和***，其中方法包括：基于街道与分布在街道两侧一定范围内的基站，获得街道对应的基站顺序群；以及基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量。通过每条街道的基站顺序群中的基站与移动终端的MR测量报告对移动终端进行定位，将移动终端归属到每条街道，即获得了街道的实时路况。和现有技术相比，本发明过程简单，设计巧妙，能够一目了然地知悉每条街道是畅通还是拥挤。

Description

一种通过移动终端展示实时路况的方法和***

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及通过移动终端展示实时路况的方法和***。

背景技术

目前关于城市交通实时路况人流计算和展示的主要技术方案仍然是安装摄像头拍摄装置，红外线感应等。

随着移动互联网的蓬勃发展，对移动终端的定位越来越成为业界关注的焦点。利用移动终端的定位位置解决城市交通路口的展示，成为了一种热门的课题。

在移动移动终端定位技术方面存在一些方法：

基于MRO数据的定位方法：利用移动终端主基站的AOA值和TA值与邻基站的AOA值与TA值之间的关系，不断缩小移动终端所在范围来确定移动终端位置的方法，同时用在交通街道的人流统计上，移动终端基站切换，切换的基站须在预先识别好的街道基站顺序群中，并且TA值与AOA值符合要求的范围内，方可识别移动终端。

A-GPS定位方法：结合网络基站信息和GPS信息对移动终端进行定位，可以在GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA网络中使用。该技术需要在手机内增加GPS接收机模块，并改造手机天线，同时要在移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等设备。如果要提高该方案在室内等GPS信号屏蔽地区的定位有效性，还提出需要增添类似于EOTD方案中的位测量单元(LMU)。

三角定位方法；以GPS定位原理为例，24颗卫星平均分布在6个轨道面,每一个轨道面上各有4颗卫星绕行地球运转，让地面使用者不论在任何地点、任何时间,至少有4颗以上的GPS卫星出现在我们上空中供使用者使用。每颗卫星都对地表发射涵盖本身载轨道面的坐标、运行时间的无线电讯号，地面的接收单位可依据这些资料做为定位、导航、地标等精密测量。

在展示方面有基于电子地图路况信息的展示，基于手机地图的实时展示，以及3D扫描展示方法。

现有技术存在准确性和实时性上略显不足和过时，而关于拆解开的移动移动终端定位技术方法比较多，但在结合到城市交通路况的人流统计上，方法又不精准。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的通过移动终端展示实时路况的方法。

根据本发明的一个方面，提供一种通过移动终端展示实时路况的方法，包括：

S1、基于街道与分布在街道两侧一定范围内的基站，获得街道对应的基站顺序群；以及

S2、基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量。

根据本发明的另一个方面，还提供一种通过移动终端展示实时路况的***，包括：

搜索基站模块，基于街道与分布在街道两侧一定范围内的基站，获得街道对应的基站顺序群；

搜索终端模块，基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量；以及

路况图生成模块，基于所述移动终端的数量以及基站顺序群中的各基站的经纬度，构建路况图。

本申请通过每条街道的基站顺序群中的基站与移动终端的MR测量报告对移动终端进行定位，将移动终端归属到每条街道，即获得了街道的实时路况。和现有技术相比，本发明过程简单，设计巧妙，能够一目了然地知悉每条街道是畅通还是拥挤。

附图说明

图1为本发明实施例的通过移动终端展示实时路况的方法的流程图；

图2为根据本发明实施例的筛选第一类基站的示意图；

图3为根据本发明实施例的构建路况热力图的流程示意图示意图；

图4为根据本发明实施例的一个基站群中的多个基站的经纬度示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

针对现有关于城市交通实时路况人流计算和展示的方法都还比较传统，因此在准确性和实时性上存在不足，而关于拆解开的移动移动终端定位技术方法比较多，但在结合到城市交通路况的人流统计上，方法又不精准。本申请意图解决城市交通路况人流统计与展示的准时性。利用MR每480ms发送一次的测量报告数据，识别城市街道上的移动终端，再将成千上万的移动终端位置聚合，输入到地图API，形成城市路况热力图。

图1示出了本发明实施例的通过移动终端展示实时路况的方法的流程图，包括：

S1、基于街道与分布在街道两侧一定范围的基站，获得街道对应的基站顺序群；以及

S2、基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量。

本发明通过每条街道的基站顺序群中的基站与移动终端的MR测量报告对移动终端进行定位，将移动终端归属到每条街道，即获得了街道的实时路况。和现有技术相比，本发明过程简单，设计巧妙，能够一目了然地知悉每条街道是畅通还是拥挤。

在一个实施例中，所述步骤S1包括：

在ArcGis上由街道的中心线向街道两边辐射一定地理范围，集合位于该地理范围内的所有基站作为第一类基站。

ArcGis是一种GIS平台产品，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间数据整合以及空间分析的能力，是本领域技术人员常用的工具软件。

图2示出了筛选第一类基站的示意图，图中虚线框表示辐射的地理范围，三叉戟表示基站，该地理范围是由街道的中心线向街道两边辐射的，虽然图2中存在很多基站，但地理范围中只包含了很少一部分基站，这是为了保证第一类基站的划分准确，选取的都是沿街道两边设置的基站，至于远离街道的基站都没有选择。

在一个实施例中，当首次辐射的地理范围内没有发现基站时，可以进一步扩大辐射的地理范围，例如，原有的辐射范围为街道两侧5m，那么扩大后的辐射范围可以是10m，若还没有发现基站，则进一步扩大辐射范围，直至找到街道旁的基站。

在一个实施例中，有些基站虽然在地图上并不在辐射范围内，但是基站的某些扇区可能会和覆盖范围产生重合，因此，步骤S1还需要找出某一扇区归属街道的基站，对基站的扇区面与网格面进行交集运算，当交集达到一定阀值时，判定该基站的扇区面归属街道。

在一个实施例中，把某一扇区的覆盖面与该地理范围存在最大相交面的基站，作为第二类基站。

具体地说，采用点面相交原理找出第二类基站：将扇面A的所有GIS坐标点(X,Y)列出，将扇面B的所有GIS坐标点(X’,Y’)列出，通过逻辑与运算将相同的坐标点全部列出，扇区覆盖面与所有网格的相交面进行运算，并选取最大值，将相交面最大值的作为该扇区的网格归属，将相交面非最大值的扇区在网格内剔除。

例如，扇区A同时与1\2\3三个网格存在相交面，但扇区A与网格1的相交面最大，则把扇区A归属于网格1中，并在网格2和3中把扇区A剔除。

在一个实施例中，在找出第一类基站和第二类基站后，沿街道的某一方向，对所述第一类基站和第二类基站进行排序，获得该街道的基站顺序群。

本发明还提供了一种基于MR数据定位终端，确定每条街道上的移动终端数的方法。MR数据(Measurement Report，测量报告)是指移动终端在业务信道上每480ms(信令信道上470ms)向基站发送的一次数据，这些数据通常用于网络评估和网络优化。

MR数据通常包含主基站与多个邻基站的信号质量数据，所述信号质量数据包括平均信号强度、主基站与邻基站间的信号强度差平均值、邻基站信号强度，邻基站MR数据数目、主基站信号强度、主基站与邻基站间的信号强度差大于邻基站干扰电平门限1的测量报告数、主基站与邻基站间的信号强度差大于邻基站干扰电平门限2的测量报告数、TA值以及AOA值。

本发明中基于MR数据定位终端，确定每条街道上的移动终端数的方法用到的数据是AOA值和TA值。

AOA值：一个移动终端相对测量方向的估计角度，一般通用的测量方向为正北方向，沿逆时针方向旋转以计算角度。AOA值的取值范围为0-360°，AOA值的精度为5°，即每5°一个区间。表1示出了AOA值与移动终端相对测量方向的角度的对应关系表

MR统计数据	MR区间分布(单位：degree)
		MR.AOA.00	0<A0A_ANGLE<5
…	…
		MR.AOA.71	355<AOA_ANGLE<360

表1AOA值与移动终端相对测量方向的角度的对应关系表

由表1可知，第一个AOA值表示为MR.AOA.00，其角度范围为0-5°，第二个AOA值表示MR.AOA.01，角°范围是5-10°，例如当出现MR.AOA.71，那我们就知道移动终端相较于正北的方向是355°-360°之间。

TA值：最大时间提前量，即移动终端信号到达基站的时间和假设该移动终端信号与基站距离为0时移动终端到达基站的时间的差值。

表2为TA值与基站覆盖范围的对应关系表

由表2可知，每一个TA值对应了基站覆盖范围的最大距离和最小距离，例如当TA值为100时，即可知道基站覆盖范围为7812-7890.12m。

在一个实施例中，在获得街道的基站顺序群后，需要执行步骤S2以获得街道上的移动终端数量，所述步骤S2包括：

采集MR测量报告中主基站属于所述基站顺序群的移动终端，集合为移动终端组。

基于各MR策略报告中主基站的AOA值，从所述移动终端组中剔除移动终端与各自的主基站在不同侧的移动终端：

如街道方向是南北方向，基站在街道的左右两侧，当移动终端的主基站在街道的左侧(面向街道北向看)，那么移动终端的AOA值是大于MR.AOA.00小于MR.AOA.36，

若主基站在街道的右侧，那么移动终端的AOA值是大于MR.AOA.36小于MR.AOA.71；

如果街道方向是东西方向，当移动终端的主基站在街道的左侧(面向街道西向看)，那么移动终端的AOA值是大于MR.AOA.54，小于MR.AOA.18，同理可计算其他方向。

基于所述移动终端组以及各移动终端的MR策略报告中主基站的TA值，获得对应各主基站的初选移动终端。

在一个实施例中，基站覆盖街道一侧方向上基站到移动终端的距离与基站到街道的距离间的夹角小于90°，设基站到街道的距离是d，街道宽x，基站到移动终端的距离与基站到街道距离间的夹角为a(0°<a<90°)，并将移动终端看成是点，街道看成是直线，则对应各主基站的初选移动终端为：

采集各主基站到街道的垂直距离d，街道宽度x以及街道到移动终端的线段与该移动终端对应的主基站与街道的最短线段间的夹角a(0°<a<90°)；

采集TA值对应的覆盖距离t满足条件：d*tan(a)<t<(d+x)*tan(a)的所有TA值，组成TA值集合；

从所述TA值集合中采集TA值对应的覆盖距离t最接近条件：d*tan(a)-(d+x)*tan(a)的TA值；以及

从所述移动终端组中选取具有所述步骤S2.2.3获得的TA值的移动终端，获得对应各主基站的初选移动终端。

所述步骤S2还包括：基于各初选移动终端的MR策略报告中的主基站和邻基站与所述基站顺序群的关系，获得对应各主基站的若干个终选移动终端，所有主基站的终选移动终端的总和即为街道上的移动终端的数量。

若街道方向是南北方向，基站在街道的左右两侧，当移动终端的主基站在街道的左侧(面向街道北向看)那么移动终端的AOA值是大于MR.AOA.00小于MR.AOA.36，若主基站在街道的右侧，那么移动终端的AOA值是大于MR.AOA.36小于MR.AOA.71；

若街道方向是东西方向，当移动终端的主基站在街道的左侧(面向街道西向看)，那么移动终端的AOA值是大于MR.AOA.54，小于MR.AOA.18。同理计算其他方向。

满足以上条件就可以确定每条街道上的人口。因为MR数据每480ms传送一次数据，因此城市路况可以做到准实时展示。

在一个实施例中，基站在道路的哪一侧方向在制作基站顺序群时，根据gis就可以确定，但是通过主基站AOA值能够进一步识别移动终端与基站的位置关系。

图3示出了本发明实施例的构建路况热力图的流程示意图，如图可知，包括对地图分图层切片、对切片下的基站按距离聚合、实现每个聚合点的移动终端统计以及获得路况热力图。

地图切片，就是将一幅地图切成很多大小一致的小块，这些小块就称之为切片。调用时候，只有需要的部分才会发送过去，节省带宽的同时，还节省了实时渲染地图的时间。

首先，路况热力图需要从地图API(例如百度地图、高德地图、老虎地图等)获取，以百度为例，由于百度地图API一次不支持太多(一般100个)的基站位置点，因此本发明提出对基站位置点的聚合计算，该计算方法包括：

对于小于100个基站位置点时，全部传给百度进行渲染展示，超过100个基站位置点的区域，则将该区域的所有基站位置点进行聚合，聚合成100个基站位置点，然后将聚合后的基站位置点及基站位置点上聚合的移动终端数量传给百度，进行展示。

本发明还提供了一种基站位置点聚合算法：

S3.1、采集基站顺序群中各基站的经纬度、任意一个基站作为主基站对应的移动终端数量以及地图API的信息点的最大展示个数；

S3.2、当基站个数大于所述最大展示个数时，基于聚类算法，将所述基站的个数聚合为所述最大展示个数的基站群，任意一个所述基站群包含至少一个基站；

S3.3、基于每个基站群中基站的经纬度以及基站作为主基站对应的移动终端数量，获得每个基站群在地图API上的虚拟经纬度。

图4示出了一个基站群中的多个基站的经纬度，如图4可知，该基站群包含A基站和B基站，其中以A基站作为主基站的移动终端的数量为300，以B基站作为主基站的移动终端的数量为200，那么该基站群在地图API上的虚拟经纬度为((300*36.4356+200*136.4356)/(300+200),(300*48.9872+200*38.9872)/(300+200))，即(76.4356，44.9872)。

这样将成千上万的位置点转化成可输入的数据，在百度API上展示，实现城市路况热力图。城市路况情况通过热力图颜色实现，颜色深浅显示车流密度及拥堵情况。例如：

当移动终端数m小于m₁人/Ym*Xm(长Y米，道路宽X米)，则道路畅通；

当移动终端数m位于m₁-m₂人/Ym*Xm(长Y米，道路宽X米)，则道路拥挤；

当移动终端数m大于m₂人/Ym*Xm(长Y米，道路宽X米)，则道路非常拥挤

其中，其中移动终端数m通过上述方法得到，X，Y可以在GIS上随意划分。阀值m₁和m₂通过每条编码过的道路以往一个月分时段监控来确定，由此实现城市道路路况实时计算与展示。

城市每条道路上的人口是全量实时统计，并以热力图形式展现，至于是畅通，拥堵可以一目了然。

在一个实施例中，本发明还提供一种通过移动终端展示实时路况的***，包括：

搜索基站模块，基于街道与分布在街道两侧一定范围内的基站，获得街道对应的基站顺序群；

搜索终端模块，基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量；以及

路况图生成模块，基于所述移动终端的数量以及基站顺序群中的各基站的经纬度，构建路况图。

在一个实施例中，所述搜索基站模块包括：

一级搜索单元，用于由街道的中心线向街道两边辐射一定地理范围，集合位于该地理范围内的所有基站作为第一类基站；

二级搜索单元，用于集合某一扇区的覆盖面与该地理范围存在最大相交面的所有基站，作为第二类基站；以及

排序单元，与所述一级搜索单元和二级搜索单元连接，所述排序单元用于沿街道的某一方向，对所述第一类基站和第二类基站进行排序，获得该街道的基站顺序群。

在一个实施例中，所述搜索终端模块包括：

移动终端组单元，与所述排序单元连接，所述移动终端组单元用于采集MR测量报告中主基站属于所述基站顺序群的移动终端，集合为移动终端组；

初选移动终端单元，与所述移动终端组单元连接，用于基于所述移动终端组以及各移动终端的MR策略报告中主基站的TA值，获得对应各主基站的初选移动终端；以及

终端数量确认单元，与所述初选移动终端单元连接，所述终端数量确认单元用于基于各初选移动终端的MR策略报告中的主基站和邻基站与所述基站顺序群的关系，获得对应各主基站的若干个终选移动终端，所有主基站的终选移动终端的总和即为街道上的移动终端的数量。

在一个实施例中，所述路况图生成模块包括：

综合采集单元，与所述搜索基站模块和搜索终端模块连接，综合采集单元所述采集基站顺序群中各基站的经纬度、任意一个基站作为主基站对应的移动终端数量以及地图API的信息点的最大展示个数；

聚合单元，与所述综合采集单元连接，所述聚合单元用于当基站个数大于所述最大展示个数时，基于聚类算法，将所述基站的个数聚合为所述最大展示个数的基站群，任意一个所述基站群包含至少一个基站；以及

路况图生成单元，与所述聚合单元连接，所述路况图生成单元基于每个基站群中基站的经纬度以及基站作为主基站对应的移动终端数量，获得每个基站群在地图API上的虚拟经纬度，在每个基站群的虚拟经纬度上展示移动终端数量，构成所述路况图。

在一个实施例中，所述***还包括：

热力图模块，与所述路况图生成模块连接，基于所述路况图中各基站的移动终端的数量以及与所述移动终端的数量对应的热力图颜色，获得路况热力图。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种通过移动终端展示实时路况的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于街道与分布在街道两侧一定范围内的基站，获得街道对应的基站顺序群；以及

S2、基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量；

其中，所述步骤S2包括：

S2.1、采集MR测量报告中主基站属于所述基站顺序群的移动终端，集合为移动终端组；

S2.2、基于所述移动终端组以及各移动终端的MR策略报告中主基站的TA值，获得对应各主基站的初选移动终端；以及

S2.3、基于各初选移动终端的MR策略报告中的主基站和邻基站与所述基站顺序群的关系，获得对应各主基站的若干个终选移动终端，所有主基站的终选移动终端的总和即为街道上的移动终端的数量；

所述方法还包括：

S3、基于所述移动终端的数量以及基站顺序群中的各基站的经纬度，构建路况图。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S1.1由街道的中心线向街道两边辐射一定地理范围，集合位于该地理范围内的所有基站作为第一类基站；

S1.2、集合某一扇区的覆盖面与该地理范围存在最大相交面的所有基站，作为第二类基站；以及

S1.3、沿街道的某一方向，对所述第一类基站和第二类基站进行排序，获得该街道的基站顺序群。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2.2包括：

S2.2.1、采集各主基站到街道的垂直距离d，街道宽度x以及街道到移动终端的线段与该移动终端对应的主基站与街道的最短线段间的夹角a，0°<a<90°；

S2.2.2、采集TA值对应的覆盖距离t满足条件：d*tan(a)<t<(d+x)*tan(a)的所有TA值，组成TA值集合；

S2.2.3、从所述TA值集合中采集TA值对应的覆盖距离t 最接近条件：d*tan(a)-（d+x）*tan(a)的TA值；以及

S2.2.4、从所述移动终端组中选取具有所述步骤S2.2.3获得的TA值的移动终端，获得对应各主基站的初选移动终端。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2.2之前还包括：

基于各MR策略报告中主基站的AOA值，从所述移动终端组中剔除移动终端与各自的主基站在不同侧的移动终端。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S3.1、采集基站顺序群中各基站的经纬度、任意一个基站作为主基站对应的移动终端数量以及地图API的信息点的最大展示个数；

S3.2、当基站个数大于所述最大展示个数时，基于聚类算法，将所述基站的个数聚合为所述最大展示个数的基站群，任意一个所述基站群包含至少一个基站；

S3.3、基于每个基站群中基站的经纬度以及基站作为主基站对应的移动终端数量，获得每个基站群在地图API上的虚拟经纬度，在每个基站群的虚拟经纬度上展示移动终端数量，构成所述路况图。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

当基站个数不大于所述最大展示个数时，基于每个基站的经纬度以及基站作为主基站对应的移动终端数量，获得每个基站在地图API的虚拟经纬度，在每个基站群的虚拟经纬度上展示移动终端数量，构成所述路况图。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

S4、基于所述路况图中各基站的移动终端的数量以及与所述移动终端的数量对应的热力图颜色，获得路况热力图。

8.一种通过移动终端展示实时路况的***，其特征在于，包括：

搜索基站模块，基于街道与分布在街道两侧一定范围内的基站，获得街道对应的基站顺序群；

搜索终端模块，与所述搜索基站模块连接，所述搜索终端模块基于移动终端的MR测量报告与所述基站顺序群，获得街道上的移动终端的数量；以及

路况图生成模块，与所述搜索基站模块和搜索终端模块连接，所述路况图生产模块基于所述移动终端的数量以及基站顺序群中的各基站的经纬度，构建路况图；

所述搜索终端模块包括：

移动终端组单元，用于采集MR测量报告中主基站属于所述基站顺序群的移动终端，集合为移动终端组；

初选移动终端单元，与所述移动终端组单元连接，用于基于所述移动终端组以及各移动终端的MR策略报告中主基站的TA值，获得对应各主基站的初选移动终端；以及

终端数量确认单元，与所述初选移动终端单元连接，所述终端数量确认单元用于基于各初选移动终端的MR策略报告中的主基站和邻基站与所述基站顺序群的关系，获得对应各主基站的若干个终选移动终端，所有主基站的终选移动终端的总和即为街道上的移动终端的数量。

9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述搜索基站模块包括：

一级搜索单元，用于由街道的中心线向街道两边辐射一定地理范围，集合位于该地理范围内的所有基站作为第一类基站；

二级搜索单元，用于集合某一扇区的覆盖面与该地理范围存在最大相交面的所有基站，作为第二类基站；以及

排序单元，与所述一级搜索单元和二级搜索单元连接，所述排序单元用于沿街道的某一方向，对所述第一类基站和第二类基站进行排序，获得该街道的基站顺序群。

10.如权利要求9所述的***，其特征在于，所述路况图生成模块包括：

综合采集单元，与所述搜索基站模块和搜索终端模块连接，综合采集单元所述采集基站顺序群中各基站的经纬度、任意一个基站作为主基站对应的移动终端数量以及地图API的信息点的最大展示个数；

聚合单元，与所述综合采集单元连接，所述聚合单元用于当基站个数大于所述最大展示个数时，基于聚类算法，将所述基站的个数聚合为所述最大展示个数的基站群，任意一个所述基站群包含至少一个基站；以及

路况图生成单元，与所述聚合单元连接，所述路况图生成单元基于每个基站群中基站的经纬度以及基站作为主基站对应的移动终端数量，获得每个基站群在地图API上的虚拟经纬度，在每个基站群的虚拟经纬度上展示移动终端数量，构成所述路况图。

11.如权利要求10所述的***，其特征在于，还包括：

热力图模块，与所述路况图生成模块连接，基于所述路况图中各基站的移动终端的数量以及与所述移动终端的数量对应的热力图颜色，获得路况热力图。

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