JP5986028B2 - Apparatus, program, and method for estimating short-time stay location of user having portable terminal - Google Patents

Apparatus, program, and method for estimating short-time stay location of user having portable terminal Download PDF

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Description

本発明は、携帯端末を所持したユーザの移動に伴う位置を推定する技術に関する。   The present invention relates to a technique for estimating a position associated with movement of a user carrying a mobile terminal.

近年、携帯電話機に代表される携帯端末には、ＧＰＳ(Global Positioning System)のような測位機能が、一般的に搭載されてきている。そのため、ユーザは、携帯端末を用いて、現在位置を測位できると共に、その位置をネットワークを介してサーバへ送信することによって、位置に応じた様々なサービス情報を受信することができる。   In recent years, a mobile terminal typified by a mobile phone has generally been equipped with a positioning function such as GPS (Global Positioning System). Therefore, the user can measure the current position using the mobile terminal, and can receive various service information corresponding to the position by transmitting the position to the server via the network.

従来、携帯端末のＧＰＳ機能によって取得された位置情報をサーバへ送信し、当該サーバが、そのユーザの行動履歴から行動範囲を算出し、その行動範囲を反映した情報を提供する技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、携帯端末によって計測された多数の位置情報同士の距離に基づいてクラスタリングし、ユーザ毎の行動範囲を算出する。   Conventionally, there is a technology for transmitting position information acquired by the GPS function of a mobile terminal to a server, and that the server calculates an action range from the user's action history and provides information reflecting the action range (for example, Patent Document 1). According to this technique, clustering is performed based on the distances between a large number of pieces of position information measured by the mobile terminal, and an action range for each user is calculated.

これに対し、携帯端末のＧＰＳ機能によって取得された位置情報に基づく行動履歴から、ユーザの有意位置を学習する技術がある。第１の実施例として、k-means法の改良方法によってユーザ毎の位置情報をクラスタリングし、総滞留時間に基づいて滞留状態を判定する技術がある（例えば非特許文献１参照）。また、二次元平面上における無限混合ガウスモデルを用いたクラスタリングを用いてユーザの位置情報をクラスタリングする技術もある（例えば非特許文献２参照）。   On the other hand, there is a technique for learning a significant position of a user from an action history based on position information acquired by a GPS function of a mobile terminal. As a first example, there is a technique in which position information for each user is clustered by an improved method of the k-means method, and the staying state is determined based on the total staying time (see Non-Patent Document 1, for example). There is also a technique for clustering user position information using clustering using an infinite mixed Gaussian model on a two-dimensional plane (see, for example, Non-Patent Document 2).

前述したいずれの技術も、携帯端末のＧＰＳ機能によって、その位置情報を取得する必要がある。しかしながら、携帯端末について、ＧＰＳ機能及びそのアプリケーションを常に又は定期的に起動させることは、携帯端末の電池の消耗を早めるだけでなく、携帯端末からのパケットの送出量を増加させてしまうという問題がある。また、ユーザの携帯端末が、「滞留」しているのか「移動」しているのかを明確に区分することもできない。   In any of the above-described techniques, it is necessary to acquire the position information by the GPS function of the mobile terminal. However, with regard to the mobile terminal, starting the GPS function and its application constantly or periodically not only accelerates the battery consumption of the mobile terminal, but also increases the amount of packets sent from the mobile terminal. is there. Further, it cannot be clearly distinguished whether the user's mobile terminal is “staying” or “moving”.

これに対し、通信事業者側としては、携帯端末によって取得された位置情報ではなく、その携帯端末が配下となる基地局の位置情報の履歴を用いて、携帯端末を所持したユーザ行動としての滞留地及び時間区間を推定できることが好ましい。この場合、携帯端末が常に又は定期的にＧＰＳ機能を起動させる必要もない。しかしながら、このような基地局位置情報は、空間的粒度が粗くかつ時間間隔が一定でないという問題がある。定常的な測位位置が得られない場合、前述した従来技術を適用することも難しい。   On the other hand, on the telecommunications carrier side, it is not the location information acquired by the mobile terminal, but the stay as the user behavior possessing the mobile terminal using the history of the location information of the base station that the mobile terminal is subordinate to It is preferable that the ground and the time interval can be estimated. In this case, it is not necessary for the portable terminal to activate the GPS function constantly or periodically. However, such base station position information has a problem that the spatial granularity is coarse and the time interval is not constant. When a steady positioning position cannot be obtained, it is difficult to apply the above-described conventional technology.

また、通信事業者側として、携帯端末が配下となる基地局の位置情報の履歴に対して、Leader Algorithmと称される凝集型クラスタリング方法を用いて、ユーザにとって有意な位置を抽出する技術がある（例えば非特許文献３参照）。   There is also a technology on the telecommunications carrier side that uses agglomerative clustering method called Leader Algorithm to extract a position that is significant for the user from a history of position information of base stations under the control of a mobile terminal. (For example, refer nonpatent literature 3).

更に、通信事業者側として、基地局の切り替わり回数に関して上限値（例えば３回）を設け、上限値を超えない一連の時間帯を「滞留時間」として抽出する技術もある（例えば非特許文献４参照）。   Furthermore, there is a technique on the telecommunications carrier side that sets an upper limit value (for example, three times) regarding the number of base station switching, and extracts a series of time zones that do not exceed the upper limit value as “dwell time” (for example, Non-Patent Document 4). reference).

更に、通信事業者側として、携帯端末の測位機能を起動させることなく、通信事業者設備によって取得可能な、空間的粒度が粗く且つ時間間隔が一定でない基地局位置情報を用いて、ユーザにとって有意な位置を推定する技術もある（例えば特許文献２参照）。   Furthermore, as a telecommunications carrier side, it is significant for the user by using base station location information with a coarse spatial granularity and a non-constant time interval that can be acquired by the telecommunications carrier equipment without activating the positioning function of the mobile terminal. There is also a technique for estimating a correct position (see, for example, Patent Document 2).

特開２０１０−４９２９５号公報JP 2010-49295 A 特開２０１２−８５０９５号公報JP 2012-85095 A

遠山緑生、服部隆志、荻野達也、「携帯電話の測位機能を用いた有意位置の学習」、情報処理学会論文誌、vol.46 No.12、pp.2915-2924、2005Toyama Midori, Hattori Takashi, Kanno Tatsuya, “Learning Significant Positions Using Cellular Phone Positioning Functions”, IPSJ Transactions, vol.46 No.12, pp.2915-2924, 2005 Petteri Nurmi、Sourav Bhattacharya、「Identifying Meaningful Places: The Non-parametric Way」、Pervasive 2008、pp.111-127、2008Petteri Nurmi, Sourav Bhattacharya, "Identifying Meaningful Places: The Non-parametric Way", Pervasive 2008, pp.111-127, 2008 S. Isaacman、R. Becker、R. Caceres、S.G. Kobourov、M. Martonosi、J. Rowland、and A. Varshavsky、「Identifying ImportantPlaces in People's Lives from Cellular Network Data」、Proc. of the 9th International Conference on Pervasive Computing、pp.133-151、2011S. Isaacman, R. Becker, R. Caceres, SG Kobourov, M. Martonosi, J. Rowland, and A. Varshavsky, "Identifying ImportantPlaces in People's Lives from Cellular Network Data", Proc. Of the 9th International Conference on Pervasive Computing , Pp.133-151, 2011 M.A. Bayir、M. Demirbas、and N. Eagle、「Mobility profiler: A frameworkfor discovering mobility profiles of cell phone users」、Proc.of the International Conference on Pervasive and Mobile Computing、vol.6、no.4、pp.435--454、2010MA Bayir, M. Demirbas, and N. Eagle, `` Mobility profiler: A framework for discovering mobility profiles of cell phone users '', Proc. Of the International Conference on Pervasive and Mobile Computing, vol.6, no.4, pp.435 --454, 2010 野村友和、「カーネル密度推定」、[online]、［平成２４年１０月５日検索］、インターネット＜URL:http://www.econ.kobe-u.ac.jp/~nomura/lecture/11f/kd.pdf＞Tomokazu Nomura, "Kernel density estimation", [online], [October 5, 2012 search], Internet <URL: http://www.econ.kobe-u.ac.jp/~nomura/lecture/11f /kd.pdf>

非特許文献１に記載の技術によれば、一定時間内での移動距離（速度）に基づいて滞留状態を判定するために、携帯端末における測位時間間隔が一定である必要がある。測位時間間隔が一定でなく且つ長くなるほど、実際の速度との誤差が大きくなり、滞留位置の判定精度が低下する。そのために、定期的な測位が実行できない状況下では、このアルゴリズムを適用することが難しく、滞留地か又は移動中かを判別することができない。   According to the technique described in Non-Patent Document 1, in order to determine the staying state based on the moving distance (speed) within a certain time, the positioning time interval in the portable terminal needs to be constant. As the positioning time interval is not constant and becomes longer, the error from the actual speed increases and the determination accuracy of the staying position decreases. For this reason, it is difficult to apply this algorithm in a situation where periodic positioning cannot be performed, and it is impossible to determine whether it is a staying place or moving.

非特許文献２に記載の技術によれば、空間的に疎な位置情報の履歴（位置情報同士の地理的距離が比較的長い）を用いた場合、混合ガウス分布のパラメータ推定の性質によっては、離れた位置情報同士を、同一のクラスタに含めてしまうという傾向がある。これによっても、滞留位置の判定精度が低下する。   According to the technique described in Non-Patent Document 2, when using a history of spatially sparse location information (the geographical distance between location information is relatively long), depending on the nature of parameter estimation of the mixed Gaussian distribution, There is a tendency that pieces of positional information that are separated from each other are included in the same cluster. This also reduces the determination accuracy of the staying position.

非特許文献３及び特許文献２に記載の技術によれば、２つの滞留地の間における移動中に発生する通信の影響を受けて、滞留地の位置や時間がずれてしまうという精度の問題もある。特に、特許文献２に記載の技術によれば、基地局によって計測された多数の位置情報をクラスタリングした後に、滞留状態を判定しているために、滞留地の精度が低いという問題もある。   According to the technology described in Non-Patent Document 3 and Patent Document 2, there is a problem of accuracy that the position and time of the staying place are shifted due to the influence of communication that occurs during movement between the two staying places. is there. In particular, according to the technique described in Patent Document 2, there is also a problem that the accuracy of the staying place is low because the staying state is determined after clustering a large number of pieces of position information measured by the base station.

非特許文献４に記載の技術によれば、位置情報を考慮しないため、移動中に通信をほとんど発生させない携帯端末の場合、自宅と職場を同一の滞留地にしてしまうという問題があった。また、狭い範囲に基地局が密に配置されている場合、滞留時間を細かく分割してしまうという問題もあった。   According to the technique described in Non-Patent Document 4, since location information is not taken into consideration, there is a problem that a mobile terminal that hardly generates communication during movement causes the home and the workplace to be in the same staying place. In addition, when base stations are densely arranged in a narrow range, there is a problem that the residence time is finely divided.

また、前述した技術はいずれも、滞留地について、長時間滞留（自宅や職場）と短時間滞留（一時停止又は停車乃至乗換）とを区別することはできなかった。ユーザの移動に関して詳細な特徴を把握するためには、短時間滞留に関する位置及び基地局情報を正確に把握することが必要である。   In addition, none of the above-described techniques can distinguish between staying for a long time (home or work) and staying for a short time (pause or stop or transfer). In order to grasp the detailed characteristics regarding the movement of the user, it is necessary to accurately grasp the position and the base station information regarding the short stay.

そこで、本発明では、携帯端末の測位機能を起動させることなく、通信事業者設備によって取得可能な、空間的粒度が粗く且つ時間間隔が一定でない基地局位置情報を用いて、ユーザの短時間滞留（一時停止又は停車乃至乗換）に関する代表点の位置及び基地局リストを推定することができる装置、プログラム及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, the user can stay for a short period of time using base station location information with a coarse spatial granularity and a non-constant time interval, which can be acquired by the telecommunications carrier equipment without activating the positioning function of the mobile terminal. It is an object of the present invention to provide an apparatus, a program, and a method capable of estimating a representative point position and a base station list related to (temporary stop or stop or transfer).

本発明によれば、携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定する装置であって、
携帯端末毎に、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積した通信履歴蓄積手段と、
複数の通信履歴を、所定短時間の時間窓（時間区間）に分割する時間窓分割手段と、
時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定し、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする滞留判定手段と
滞留時間窓に含まれる複数の基地局位置情報の重心を「滞留地代表点」とする位置クラスタリング手段と、
判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する短時間滞留地判定手段と
を有することを特徴とする。 According to the present invention, an apparatus for estimating a short-time staying place of a user who has a portable terminal,
For each portable terminal, communication history storage means for storing a plurality of communication histories in association with the date and time of communication and the base station position information;
Time window dividing means for dividing a plurality of communication histories into predetermined short time windows (time intervals);
For each time window, if the position probability distribution based on multiple base station position information is unimodal, it is determined as “staying”, and a time window that is determined to be staying more than a predetermined number of times is determined as “staying time”. A stay determination unit that is a window, and a position clustering unit that uses a center of gravity of a plurality of base station position information included in the stay time window as a stay point representative point;
Comparing the dwell time window to be judged with the previous dwell time window, both dwell time windows have passed over a predetermined time, and both dwell place representative points based on both time windows are separated by a predetermined distance or more. In this case, the present invention is characterized by comprising short-term staying place determination means for judging the staying point representative point based on the staying time window to be determined as “short-time staying place”.

本発明の装置における他の実施形態によれば、
多数のユーザの通信履歴から導出された多数の「短時間滞留地」をクラスタリングし、クラスタ毎に、短時間滞留地の重心を「短時間滞留代表地」として算出すると共に、当該「短時間滞留代表地」で接続される基地局識別子毎の接続確率分布を算出する短時間滞留地基地局情報収集手段を更に有することも好ましい。 According to another embodiment of the device of the invention,
A large number of "short-term staying places" derived from communication histories of many users are clustered, and for each cluster, the center of gravity of the short-term staying place is calculated as a "short-term staying representative place" and It is also preferable to further include a short-time staying location base station information collecting means for calculating a connection probability distribution for each base station identifier connected at the “representative location”.

本発明の装置における他の実施形態によれば、
「短時間滞留代表地」毎に、その短時間滞留代表地の算出に用いられた多数の滞留時間窓から、短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を算出する短時間滞留時間長算出手段と、
「短時間滞留代表地」毎に、短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を対応付けて管理する短時間滞留時間長分布管理手段とを更に有することも好ましい。 According to another embodiment of the device of the invention,
Short-term residence time length calculation that calculates the average value or percentile value of the short-term residence time from the numerous residence time windows used to calculate the short-term residence representative location for each “short-term residence representative location” Means,
It is also preferable to further include a short dwell time length distribution management means for managing the short dwell time average value or percentile value in association with each “short dwell representative place”.

本発明の装置における他の実施形態によれば、
時間窓分割手段は、
所定短時間の時間窓を、所定地域範囲毎に異なる時間窓で設定しており、
地域範囲毎に、短時間滞留時間長算出手段によって算出された短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を、所定短時間の時間窓として設定することも好ましい。 According to another embodiment of the device of the invention,
The time window dividing means is
A predetermined short time window is set with a different time window for each predetermined area range,
It is also preferable to set the average value or percentile value of the short-duration time length calculated by the short-duration residence time length calculation means as a predetermined short time window for each region.

本発明の装置における他の実施形態によれば、
滞留判定手段は、時間窓毎に、
（Ｓ１）任意の点（位置情報）を、最初の中心点とし、
（Ｓ２）中心点から、第１の閾値の半径の円に含まれる点を用いて、重心を算出し、
（Ｓ３）重心と現在の中心点との差が、第２の閾値以下であるか否かを判定し、
（Ｓ４）Ｓ３によって偽と判定された場合、その重心を次の中心点として、再びＳ２へ戻って、変化量が第２の閾値以下に収まるまで繰り返し、
（Ｓ５）Ｓ３によって真と判定された場合、その重心を滞留地代表点位置とし、
最後に、当該時間窓について、滞留地代表点位置の種類数が、１個の場合には「単峰性である」と判定することも好ましい。 According to another embodiment of the device of the invention,
The stay determination means is for each time window.
(S1) An arbitrary point (position information) is set as the first center point,
(S2) Calculate the center of gravity from the center point using the points included in the circle with the first threshold radius,
(S3) Determine whether the difference between the center of gravity and the current center point is less than or equal to the second threshold,
(S4) If it is determined to be false by S3, the center of gravity is set as the next center point, the process returns to S2 again, and the process is repeated until the amount of change falls below the second threshold.
(S5) When determined to be true by S3, the center of gravity is set as the staying point representative point position,
Finally, regarding the time window, when the number of types of staying point representative point positions is one, it is also preferable to determine “unimodal”.

本発明の装置における他の実施形態によれば、
位置クラスタリング手段は、時間窓毎に、
（Ｓ１）任意の点（位置情報）を、最初の中心点とし、
（Ｓ２）中心点から、第１の閾値の半径の円に含まれる点を用いて、重心を算出し、
（Ｓ３）重心と現在の中心点との差が、第２の閾値以下であるか否かを判定し、
（Ｓ４）Ｓ３によって偽と判定された場合、その重心を次の中心点として、再びＳ２へ戻って、変化量が第２の閾値以下に収まるまで繰り返し、
（Ｓ５）Ｓ３によって真と判定された場合、その重心を「滞留地代表点」とする
ことも好ましい。 According to another embodiment of the device of the invention,
The location clustering means
(S1) An arbitrary point (position information) is set as the first center point,
(S2) Calculate the center of gravity from the center point using the points included in the circle with the first threshold radius,
(S3) Determine whether the difference between the center of gravity and the current center point is less than or equal to the second threshold,
(S4) If it is determined to be false by S3, the center of gravity is set as the next center point, the process returns to S2 again, and the process is repeated until the amount of change falls below the second threshold.
(S5) When it is determined to be true by S3, it is also preferable to set the center of gravity as the “retention site representative point”.

本発明の装置における他の実施形態によれば、
前述に記載の装置を、広域無線通信網に接続した通信設備装置であって、通信履歴蓄積手段に通信履歴を蓄積するために、
基地局識別子及び基地局位置情報を対応付けて記憶する基地局位置情報管理手段と、
携帯端末を配下に接続させる基地局から、携帯端末毎における通信された日時刻及びその基地局識別子の通信履歴を収集する通信履歴収集手段と、
基地局位置情報管理手段を用いて、通信履歴毎に、基地局識別子に対応する基地局位置情報を更に対応付ける位置情報履歴生成手段と
を更に有することも好ましい。 According to another embodiment of the device of the invention,
In order to store the communication history in the communication history storage means, which is a communication equipment device connected to the wide area wireless communication network, the device described above,
Base station location information management means for storing a base station identifier and base station location information in association with each other;
From a base station to which the mobile terminal is connected, a communication history collecting means for collecting a communication history of the date and time of communication for each mobile terminal and its base station identifier,
It is also preferable to further include position information history generation means for further associating base station position information corresponding to the base station identifier for each communication history using the base station position information management means.

本発明によれば、装置に搭載されたコンピュータにおける、携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定するプログラムであって、
携帯端末毎に、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積した通信履歴蓄積手段と、
複数の通信履歴を、所定短時間の時間窓（時間区間）に分割する時間窓分割手段と、
時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定し、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする滞留判定手段と
滞留時間窓に含まれる複数の基地局位置情報の重心を「滞留地代表点」とする位置クラスタリング手段と、
判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する短時間滞留地判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。 According to the present invention, in a computer installed in the apparatus, a program for estimating a short-time staying place of a user who has a portable terminal,
For each portable terminal, communication history storage means for storing a plurality of communication histories in association with the date and time of communication and the base station position information;
Time window dividing means for dividing a plurality of communication histories into predetermined short time windows (time intervals);
For each time window, if the position probability distribution based on multiple base station position information is unimodal, it is determined as “staying”, and a time window that is determined to be staying more than a predetermined number of times is determined as “staying time”. A stay determination unit that is a window, and a position clustering unit that uses a center of gravity of a plurality of base station position information included in the stay time window as a stay point representative point;
Comparing the dwell time window to be judged with the previous dwell time window, both dwell time windows have passed over a predetermined time, and both dwell place representative points based on both time windows are separated by a predetermined distance or more. In this case, the computer is caused to function as a short-time staying place determination unit that determines the staying point representative point based on the staying time window to be determined as “short-time staying place”.

本発明によれば、装置を用いて、携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定する方法であって、
装置は、携帯端末毎に、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積した通信履歴蓄積部を有し、
装置は、
複数の通信履歴を、所定短時間の時間窓（時間区間）に分割する第１のステップと、
時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定し、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする第２のステップと、
滞留時間窓に含まれる複数の基地局位置情報の重心を「滞留地代表点」とする第３のステップと、
判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する第４のステップと
を実行することを特徴とする。
According to the onset bright, using equipment, a method of estimating the short residence locations user carrying the mobile terminal,
The device has a communication history accumulation unit that accumulates a plurality of communication histories in association with the date and time of communication and the base station position information for each portable terminal,
The device
A first step of dividing a plurality of communication histories into predetermined short time windows (time intervals);
For each time window, if the position probability distribution based on multiple base station position information is unimodal, it is determined as “staying”, and a time window that is determined to be staying more than a predetermined number of times is determined as “staying time”. A second step, called `` window '';
A third step in which the center of gravity of the plurality of base station position information included in the staying time window is set as a “staying place representative point”;
Comparing the dwell time window to be judged with the previous dwell time window, both dwell time windows have passed over a predetermined time, and both dwell place representative points based on both time windows are separated by a predetermined distance or more. In this case, a fourth step is performed in which the staying point representative point based on the staying time window to be determined is determined as “short staying place”.

本発明の装置、プログラム及び方法によれば、携帯端末の測位機能を起動させることなく、通信事業者設備によって取得可能な、空間的粒度が粗く且つ時間間隔が一定でない基地局位置情報を用いて、ユーザの短時間滞留（一時停止又は停車乃至乗換）に関する代表点の位置及び基地局リストを推定することができる。   According to the apparatus, program, and method of the present invention, the base station position information that has a coarse spatial granularity and a non-constant time interval, which can be acquired by the carrier equipment without activating the positioning function of the mobile terminal, is used. The position of the representative point and the base station list relating to the short-term stay (temporary stop or stop or transfer) of the user can be estimated.

携帯端末の移動を表す空間的な外観図である。It is a spatial external view showing movement of a portable terminal. 本発明における短時間滞留地推定装置の機能構成図である。It is a functional block diagram of the short-time stay place estimation apparatus in this invention. 基地局位置情報の表である。It is a table | surface of base station position information. 通信履歴の表である。It is a table | surface of communication history. 通信履歴に基地局位置情報を対応付けた表である。It is the table | surface which matched base station position information with the communication history. 各時間窓の表である。It is a table | surface of each time window. 図５の表を、図６の時間窓で分割した表である。It is the table | surface which divided | segmented the table | surface of FIG. 5 by the time window of FIG. 単峰性か否かを判定するためのフローチャートである。It is a flowchart for determining whether it is unimodal. 滞留と判定された時間窓及び滞留地代表点位置を表す表である。It is a table | surface showing the time window determined as a stay and a stay place representative point position. 短時間滞留代表地毎の滞留地代表点位置を表す表である。It is a table | surface showing the stay place representative point position for every short stay stay representative place. 短時間滞留代表地毎の接続確率分布を表す表である。It is a table | surface showing the connection probability distribution for every short-time stay representative place.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、携帯端末の移動を表す空間的な外観図である。   FIG. 1 is a spatial external view showing movement of a mobile terminal.

ユーザに所持された携帯端末（例えば携帯電話機やスマートフォン）は、いずれの位置にあっても、常に、基地局の配下にあってその基地局からの電波を受信し続けている。図１によれば、ユーザは、自宅の住所及び職場の居所と、訪問先となるＤ駅周辺とが、「滞留地」となる。また、そのユーザは、自宅、職場及びＤ駅周辺以外の場所では、「移動」中となる。   A mobile terminal (for example, a mobile phone or a smartphone) possessed by a user is always under the control of a base station and continues to receive radio waves from the base station regardless of the position. According to FIG. 1, the user's home address and work place, and the area around D station, which is a visit destination, are “stay places”. In addition, the user is “moving” at a place other than the home, work, and the vicinity of the D station.

多数の基地局を統合する通信事業者設備では、携帯端末毎に、空間的粒度が粗く、且つ、時間間隔が一定でない基地局位置情報を常に収集することができる。「空間的粒度が粗く」とは、位置情報同士の地理的な距離が比較的長いことを意味する。また、「時間間隔が一定でない」とは、位置情報の取得時間間隔が比較的ばらついていることを意味する。   In a carrier equipment that integrates a large number of base stations, base station position information with a coarse spatial granularity and a constant time interval can always be collected for each mobile terminal. “Coarse spatial granularity” means that the geographical distance between location information is relatively long. Further, “the time interval is not constant” means that the acquisition time intervals of the position information are relatively varied.

広域無線通信網（携帯電話網）に接続された基地局３は、その配下に位置する携帯端末２からの通信を受け付けることによって、その日時刻を通信履歴として取得する。通信履歴は、携帯端末に対するユーザ操作を要するメールの送受信やＷｅｂページの閲覧の時に限られない。携帯端末にインストールされたアプリケーションが自動的に実行するデータの送受信の時にも、基地局３によって携帯端末２からの通信履歴として取得される。   The base station 3 connected to the wide area wireless communication network (mobile phone network) acquires the date and time as a communication history by accepting communication from the mobile terminal 2 located under the base station 3. The communication history is not limited to the time of transmission / reception of a mail requiring a user operation on the mobile terminal or browsing of a web page. The base station 3 also obtains a communication history from the portable terminal 2 when transmitting and receiving data automatically executed by an application installed in the portable terminal.

図２は、本発明における短時間滞留地推定装置の機能構成図である。   FIG. 2 is a functional configuration diagram of the short-time staying place estimation apparatus according to the present invention.

本発明における短時間滞留地推定装置１は、携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定することができる。短時間滞留地推定装置１は、広域無線通信網（携帯電話網）に接続されており、基地局３から通信履歴を収集する。   The short-time staying place estimation apparatus 1 according to the present invention can estimate the short-time staying place of a user who has a mobile terminal. The short-time staying place estimation device 1 is connected to a wide area wireless communication network (mobile phone network) and collects communication history from the base station 3.

図２によれば、短時間滞留地推定装置１は、広域通信網に接続する通信インタフェース部１０と、基地局位置情報管理部１１１と、通信履歴蓄積部１１２と、位置情報履歴生成部１２１と、時間窓分割部１２２と、滞留判定部１２３と、位置クラスタリング部１２４と、短時間滞留地判定部１２５と、短時間滞留地基地局情報収集部１２６と、短時間滞留時間長分布算出部１２７と、短時間滞留時間長分布管理部１２８と、アプリケーション処理部１３とを有する。アプリケーション処理部１３は、本発明によって推定されたユーザ毎の滞留地に基づいて、様々なサービスを実行する。通信インタフェース部を除くこれら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。   According to FIG. 2, the short staying place estimation device 1 includes a communication interface unit 10 connected to a wide area communication network, a base station location information management unit 111, a communication history accumulation unit 112, and a location information history generation unit 121. The time window dividing unit 122, the stay determination unit 123, the position clustering unit 124, the short stay location determination unit 125, the short stay base station information collection unit 126, and the short stay time length distribution calculation unit 127. And a short residence time length distribution management unit 128 and an application processing unit 13. The application processing unit 13 executes various services based on the staying place for each user estimated by the present invention. These functional components excluding the communication interface unit are realized by executing a program that causes a computer installed in the apparatus to function.

［基地局位置情報管理部１１１］
基地局位置情報管理部１１１は、基地局識別子と基地局位置情報とを対応付けて記憶する。 [Base station location information management unit 111]
Base station location information management section 111 stores a base station identifier and base station location information in association with each other.

図３は、基地局位置情報の表である。基地局識別子毎に、緯度・経度の基地局位置情報が対応付けられている。図３によれば、基地局１は、緯度35.845及び経度139.502の位置に設置されていることが理解できる。また、基地局３は、緯度35.845及び経度139.504の位置に設置されていることが理解できる。尚、このような基地局位置情報は、基地局位置情報管理部１１１内に予め蓄積したものであってもよいし、通信インタフェース部１０を介して各基地局３から取得するものであってもよい。   FIG. 3 is a table of base station position information. For each base station identifier, latitude / longitude base station position information is associated. According to FIG. 3, it can be understood that the base station 1 is installed at a position of latitude 35.845 and longitude 139.502. Further, it can be understood that the base station 3 is installed at a position of latitude 35.845 and longitude 139.504. Such base station position information may be stored in advance in the base station position information management unit 111 or may be acquired from each base station 3 via the communication interface unit 10. Good.

［通信履歴蓄積部１１２］
通信履歴蓄積部１１２は、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積する。これら携帯端末２毎の通信履歴は、携帯端末２を配下に接続させる基地局３から収集する。 [Communication history storage unit 112]
The communication history accumulating unit 112 accumulates a plurality of communication histories in which the communicated date and time and the base station position information are associated with each other. The communication history for each portable terminal 2 is collected from the base station 3 that connects the portable terminal 2 to the subordinate.

図４は、通信履歴の表である。通信履歴は、基地局３が携帯端末２からの通信を受け付けた記録である。通信履歴は、携帯端末２の「端末識別子」（アドレス、電話番号、識別番号等）毎に、「日時刻」及び「基地局識別子」が対応付けられている。
通信履歴（端末識別子、日時刻、基地局識別子）
図４における最初の通信履歴によれば、携帯端末０００１は、２０１０年６月１５日１７：５４：５０に、基地局３と通信したことが記録されている。また、携帯端末０００１は、２０１０年６月１５日１７：５７：００には、基地局１と通信したことが記録されている。 FIG. 4 is a communication history table. The communication history is a record in which the base station 3 accepts communication from the mobile terminal 2. In the communication history, “date and time” and “base station identifier” are associated with each “terminal identifier” (address, telephone number, identification number, etc.) of the mobile terminal 2.
Communication history (terminal identifier, date / time, base station identifier)
According to the first communication history in FIG. 4, it is recorded that the mobile terminal 0001 communicated with the base station 3 on June 15, 2010 at 17:54:50. Further, it is recorded that the mobile terminal 0001 communicated with the base station 1 on June 15, 2010 at 17:57:00.

［位置情報履歴生成部１２１］
位置情報履歴生成部１２１は、基地局位置情報管理部１１１を用いて、通信履歴毎に、基地局識別子に対応する基地局位置情報を更に対応付ける。 [Location Information History Generation Unit 121]
The location information history generation unit 121 uses the base station location information management unit 111 to further associate base station location information corresponding to the base station identifier for each communication history.

図５は、通信履歴に基地局位置情報を対応付けた表である。図５の表は、図４の表の基地局識別子の部分に、図３の基地局の緯度・経度が対応付けられたものである。図５における最初の通信履歴によれば、携帯端末０００１は、２０１０年６月１５日１７：５４：５０に、緯度35.845及び経度139.504の基地局と通信したことが理解できる。また、携帯端末０００１は、２０１０年６月１５日１７：５７：００に、緯度35.845及び経度139.502の基地局と通信したことが理解できる。   FIG. 5 is a table in which the base station position information is associated with the communication history. In the table of FIG. 5, the latitude and longitude of the base station of FIG. 3 are associated with the base station identifier portion of the table of FIG. 4. According to the first communication history in FIG. 5, it can be understood that the mobile terminal 0001 communicated with the base station at latitude 35.845 and longitude 139.504 on June 15, 2010, 17:54:50. Further, it can be understood that the portable terminal 0001 communicated with a base station having a latitude of 35.845 and a longitude of 139.502 at 17:57:00 on June 15, 2010.

［時間窓分割部１２２］
時間窓分割部１２２は、位置情報履歴生成部１２１によって生成された複数の通信履歴を、所定の時間窓（時間区間）に分割する。時間窓は、時間幅Ｔ及びシフト幅Ｓによって決定される。シフト幅Ｓとは、開始時刻をＳだけ遅らせたものである。即ち、Ｔ＞Ｓの場合、時間窓は、Ｔ−Ｓだけ重畳することとなる。 [Time window dividing unit 122]
The time window dividing unit 122 divides the plurality of communication histories generated by the position information history generating unit 121 into predetermined time windows (time intervals). The time window is determined by the time width T and the shift width S. The shift width S is obtained by delaying the start time by S. That is, when T> S, the time window is overlapped by T−S.

時間幅Ｔは、「どの時間幅で滞留を判定するか」を決めるパラメータである。時間窓内に所定数以上の位置情報がない場合には滞留／移動の判定が難しい。そのために、時間幅Ｔは、全体の通信履歴数から判断して、時間窓内にできる限り所定数以上の位置情報が入るように決める必要がある。   The time width T is a parameter that determines “with which time width to determine stay”. When there is no predetermined number or more of position information within the time window, it is difficult to determine stay / movement. For this purpose, the time width T needs to be determined based on the total number of communication histories so that as much position information as possible falls within the time window as much as possible.

また、シフト幅Ｓは、その幅を短くすると、滞留時間区間の時間解像度が増す。一方で、その幅を長くすると、時間窓の数が多くなるため、計算量が増大する。従って、シフト幅Ｓは、アプリケーションが求める時間解像度及び処理時間に応じて決める必要がある。   Further, when the shift width S is shortened, the time resolution of the residence time section increases. On the other hand, if the width is increased, the number of time windows increases, and the amount of calculation increases. Therefore, the shift width S needs to be determined according to the time resolution and processing time required by the application.

図６は、各時間窓の表である。図６によれば、Ｔ＝２０分及びＳ＝１０分とした場合における、各時間窓の開始時刻及び終了時刻を表す。図６によれば、時間窓１は、17:50:00〜18:09:59であり、Ｔ＝00:20:00となっている。また、時間窓２は、18:00:00〜18:19:59であり、時間窓１に対してＳ＝00:10:00となっている。   FIG. 6 is a table for each time window. FIG. 6 shows the start time and end time of each time window when T = 20 minutes and S = 10 minutes. According to FIG. 6, the time window 1 is 17:50:00 to 18:09:59, and T = 00: 20: 00. The time window 2 is 18:00:00 to 18:19:59, and S = 00: 10: 00 with respect to the time window 1.

図７は、図５の表を、図６の時間窓で分割した表である。図７によれば、時間窓１には、５個の通信履歴が記録されており、時間窓３には、８個の通信履歴が記録されている。   FIG. 7 is a table obtained by dividing the table of FIG. 5 by the time window of FIG. According to FIG. 7, five communication histories are recorded in the time window 1, and eight communication histories are recorded in the time window 3.

［滞留判定部１２３］
滞留判定部１２３は、時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定する。また、滞留判定部１２３は、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする。 [Residence determination unit 123]
For each time window, stay determination unit 123 determines that the position probability distribution based on a plurality of base station position information is unimodal, as “stay”. Also, the stay determination unit 123 sets a time window that continues for a predetermined number or more determined to be stay as a “stay time window”.

「単峰性」とは、位置の確率分布が１つの山の形状をしていることを意味する。即ち、１つの時間窓（例えば２０分）について、単峰性であるということは、その位置について「滞留」していると判定することができる。逆に、位置の確率分布が複数の山の形状をしている場合、多峰性を意味する。１つの時間窓について、多峰性であるということは、その位置について「移動」中と判定することができる。   “Unimodal” means that the probability distribution of the position is in the shape of one mountain. That is, unimodality for one time window (for example, 20 minutes) can be determined as “staying” for that position. Conversely, if the position probability distribution has a plurality of mountain shapes, it means multimodality. For a single time window, being multimodal can be determined as “moving” for that position.

尚、滞留判定部１２３は、後述する時間クラスタリング部１２８のために、所定数以上の通信履歴が記録されていない時間窓については、「未判定」とすることも好ましい。例えば所定数２個以上の通信履歴が記録されていない時間窓については、「未判定」とする。   Note that the stay determination unit 123 preferably sets “not determined” for a time window in which a predetermined number or more of communication histories are not recorded for the time clustering unit 128 described later. For example, a time window in which a predetermined number of two or more communication histories are not recorded is set as “undecided”.

また、後述する短時間滞留地基地局情報収集部で収集される接続確率分布情報が十分に収集された場合は、上記の方法に代わり、接続確率分布に基づいて滞留判定をしてもよい。例えば、滞留判定部において、各時間窓の代表地を、時間窓で最大の頻度の基地局が、接続確率分布に一定確率（例えば５０パーセント）以上の確率で出現する短時間滞留代表地とする方法により、決定してもよい。   In addition, when the connection probability distribution information collected by the short-time staying location base station information collecting unit described later is sufficiently collected, the stay determination may be performed based on the connection probability distribution instead of the above method. For example, in the stay determination unit, the representative place of each time window is set as the short stay staying place where the base station having the highest frequency in the time window appears at a probability of 50% or more in the connection probability distribution. It may be determined by a method.

図８は、単峰性か否かを判定するためのフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart for determining whether or not it is unimodal.

図８によれば、滞留判定部１２３は、位置情報の確率分布が単峰性か否かを判定するため、代表点計算処理を実行する。その結果、代表点の種類数が１個であれば単峰性であって「滞留」と判定され、代表点の種類数が複数個であれば多峰性であって「移動」中と判定される。   According to FIG. 8, the stay determination unit 123 performs a representative point calculation process in order to determine whether or not the probability distribution of the position information is unimodal. As a result, if the number of types of representative points is 1, it is determined to be unimodal and “staying”, and if there are multiple types of representative points, it is determined to be multimodal and “moving”. Is done.

代表点計算処理は、各時間窓に含まれる複数の位置情報について、以下のステップによって実行される。
（Ｓ１）任意の点（位置情報）を、最初の中心点とする。
（Ｓ２）中心点から、第１の閾値（例えば２ｋｍ）の半径の円に含まれる点（位置情報）を用いて、重心を算出する。
（Ｓ３）次に、重心と現在の中心点との差（変化量）が、第２の閾値（例えば１００ｍ）以下であるか否かを判定する。
（Ｓ４）Ｓ３によって偽と判定された場合、その重心を次の中心点とする。そして、再びＳ２へ戻り、変化量が第２の閾値以下に収まるまで繰り返す。
（Ｓ５）Ｓ３によって真と判定された場合、その重心（収束した点）を代表点とする。
そして、最後に、各時間窓について、収束した代表点の種類数が、１個の場合には「滞留」と判定し、複数個の場合には「移動」と判定する。 The representative point calculation process is executed by the following steps for a plurality of pieces of position information included in each time window.
(S1) An arbitrary point (position information) is set as the first center point.
(S2) The center of gravity is calculated from the center point using a point (position information) included in a circle having a radius of the first threshold (for example, 2 km).
(S3) Next, it is determined whether or not the difference (change amount) between the center of gravity and the current center point is equal to or less than a second threshold value (for example, 100 m).
(S4) If determined to be false by S3, the center of gravity is set as the next center point. And it returns to S2 again and repeats until the variation | change_quantity falls below the 2nd threshold value.
(S5) If determined to be true by S3, the center of gravity (the converged point) is set as the representative point.
Finally, with respect to each time window, when the number of converged representative points is one, it is determined as “staying”, and when there are a plurality of types, “moving” is determined.

以下では、図７の時間窓１３について、具体的に滞留／移動を、代表点抽出処理を用いて判定する。   Hereinafter, for the time window 13 of FIG. 7, the stay / movement is specifically determined using the representative point extraction process.

（時間窓１３における滞留判定）
（１）時間窓１３の点（35.85、139.506）に関する１回目の重心を計算する。時間窓１３の点（35.85、139.506）と時間窓１に含まれるその他の点の距離はすべて２ｋｍ以内であるので、その他の点すべての平均をとると（35.849、139.506）となる。
（２）時間窓１３の点（35.85、139.506）に関する２回目の重心を計算する。２回目の重心計算では、中心点を（35.849、139.506）とする。中心点と時間窓１に含まれるその他の点の距離はすべて２ｋｍ以内であるので、その他の点すべての平均をとると（35.849、139.506）となる。
（３）１回目と２回目の重心計算の結果は同じであり変化量は１００ｍ以下であるので、時間窓１３の点（35.85、139.506）の代表点は（35.849、139.506）となる。他の点についても同様に計算すると、代表点は（35.824、139.514）であり、代表点の種類数は１であるので、時間窓１は「滞留」と判定される。 (Dwelling determination in time window 13)
(1) The first centroid about the point (35.85, 139.506) of the time window 13 is calculated. Since the distance between the point (35.85, 139.506) of the time window 13 and the other points included in the time window 1 are all within 2 km, the average of all the other points is (35.849, 139.506).
(2) Calculate the second center of gravity for the point (35.85, 139.506) of the time window 13. In the second centroid calculation, the center point is (35.849, 139.506). Since the distance between the center point and the other points included in the time window 1 is all within 2 km, the average of all other points is (35.849, 139.506).
(3) Since the results of the first and second centroid calculations are the same and the amount of change is 100 m or less, the representative points of the points (35.85, 139.506) of the time window 13 are (35.849, 139.506). When other points are calculated in the same manner, the representative points are (35.824, 139.514), and the number of types of representative points is 1. Therefore, the time window 1 is determined as “staying”.

尚、滞留判定部１２３は、時間窓毎に、複数の基地局位置情報に対してカーネル密度推定(Kernel density estimation)を用いて単峰性か否かを判定することも好ましい。カーネル密度推定とは、確率変数の確率密度関数を推定するべく、ある母集団の標本のデータを外挿する方法である（例えば非特許文献５参照）。この方法によれば、カーネル関数を用いて、峰となるコブを導出することができる。   In addition, it is preferable that the stay determination unit 123 determines whether or not it is unimodal for each time window by using kernel density estimation for a plurality of pieces of base station position information. The kernel density estimation is a method of extrapolating sample data of a certain population in order to estimate a probability density function of a random variable (see, for example, Non-Patent Document 5). According to this method, a hump that becomes a peak can be derived using a kernel function.

［位置クラスタリング部１２４］
位置クラスタリング部１２４は、「滞留」と判定された時間窓の位置情報を収集する。滞留と判定された時間窓の代表点の数は１である。 [Positioning clustering unit 124]
The position clustering unit 124 collects position information of the time window determined as “staying”. The number of representative points of the time window determined as staying is 1.

図９は、滞留と判定された時間窓及び滞留地代表点位置を表す表である。   FIG. 9 is a table showing the time window determined as staying and the staying point representative point position.

図９（ａ）によれば、携帯端末識別子００００１における時間窓１３，１７，１８について滞留と判定され、携帯端末識別子００００２における時間窓１３，１５，１６，１７について滞留と判定されている。   According to FIG. 9A, it is determined that the time windows 13, 17, and 18 in the portable terminal identifier 00001 are staying, and the time windows 13, 15, 16, and 17 in the portable terminal identifier 00002 are determined to be staying.

そして、位置クラスタリング部１２４は、「滞留」と判定された各時間窓の複数の位置情報の重心を「滞留地代表点位置」とする。位置クラスタリング部１２４も、前述した図８と同様に、代表点計算処理を実行する。距離が近い代表点の集合を同じ滞留地とするため、各時間窓の滞留地代表点位置について、所与の中心点から第１の閾値の範囲で重心を算出し、中心点と重心との差（変化量）が第２の閾値に収まるまで繰り返し、最終的に得られた各位置の収束値（図９の代表点における代表点）を、時間窓毎の「滞留地代表点位置」とする。   Then, the position clustering unit 124 sets the center of gravity of the plurality of pieces of position information of each time window determined as “stay” as the “stay place representative point position”. The position clustering unit 124 also executes representative point calculation processing in the same manner as in FIG. In order to set a set of representative points that are close to each other as the same stay location, the center of gravity is calculated from the given center point within the first threshold range for the stay location representative point position of each time window. The difference (change amount) is repeated until it falls within the second threshold value, and the finally obtained convergence value (representative point at the representative point in FIG. 9) of each position is referred to as “remaining place representative point position” for each time window. To do.

前述した図９（ａ）によれば、携帯端末識別子００００１における時間窓１３では、緯度35.849及び経度139.506の滞留地代表点位置であることが理解できる。また、携帯端末識別子００００２における時間窓１３では、緯度35.850及び経度139.507の滞留地代表点位置であることが理解できる。   According to FIG. 9A described above, it can be understood that the time window 13 in the mobile terminal identifier 00001 is the staying point representative point position of latitude 35.849 and longitude 139.506. Further, it can be understood that the time window 13 in the portable terminal identifier 00002 is the staying point representative point position of latitude 35.850 and longitude 139.507.

また、簡易的な方法として、複数の時間窓の位置情報を収集せず、「滞留」と判定された１つの時間窓の位置情報から滞留地代表点を計算してもよい。この場合、「滞留判定部」で計算された代表点がそのまま滞留地代表点となる。   Further, as a simple method, it is possible to calculate the staying point representative point from the position information of one time window determined as “staying” without collecting the position information of a plurality of time windows. In this case, the representative point calculated by the “stay determination unit” is directly used as the stay point representative point.

［短時間滞留地判定部１２５］
短時間滞留地判定部１２５は、判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する。ここでは、２個以下の連続する時間窓について判定していく。両滞留時間窓が経過している所定時間は、例えば２分３０秒以上とする。また、両滞留地代表点が離れている所定距離は、例えば２ｋｍ以上とする。このような判断条件に基づいて、短時間滞留地を検出する。 [Short Stay Location Determination Unit 125]
The short-time staying place determination unit 125 compares the staying time window to be determined and the previous staying time window, both staying time windows have passed a predetermined time, and both staying places based on both time windows When the representative point is separated by a predetermined distance or more, the stay location representative point based on the stay time window of the determination target is determined as the “short stay location”. Here, determination is made for two or less continuous time windows. The predetermined time during which both the residence time windows have elapsed is, for example, 2 minutes 30 seconds or more. In addition, the predetermined distance that the two staying point representative points are separated is, for example, 2 km or more. Based on such a determination condition, a short stay location is detected.

図９（ｂ）によれば、携帯端末識別子００００１における時間窓１３と時間窓１７〜１８とは、所定時間以上且つ所定距離以上離れているために、別々の短時間滞留地と判定される。また、携帯端末識別子００００２における時間窓１３と時間窓１５〜１６とは、所定時間以上且つ所定距離以上離れているために、別々の短時間滞留地と判定される。   According to FIG.9 (b), since the time window 13 and the time windows 17-18 in the portable terminal identifier 00001 are separated for the predetermined time or more and the predetermined distance or more, it is determined that they are separate short-time staying places. In addition, the time window 13 and the time windows 15 to 16 in the mobile terminal identifier 00002 are determined to be separate short-time staying places because they are separated by a predetermined time or more and a predetermined distance or more.

［短時間滞留基地局情報収集部１２６］
短時間滞留基地局情報収集部１２６は、多数のユーザの通信履歴から導出された多数の「短時間滞留地」をクラスタリングし、クラスタ毎に、短時間滞留地の重心を「短時間滞留代表地」として算出すると共に、当該「短時間滞留代表地」で接続される基地局識別子毎の接続確率分布を算出する。クラスタリングの方法としては、位置クラスタリング部に記述した方法を用いることができる。 [Short Stay Base Station Information Collection Unit 126]
The short stay base station information collection unit 126 clusters a number of “short stay places” derived from communication histories of a large number of users, and sets the short stay place's center of gravity as “short stay stay representative place” for each cluster. As well as a connection probability distribution for each base station identifier connected at the “short-time stay representative location”. As a clustering method, the method described in the position clustering unit can be used.

図１０は、短時間滞留代表地毎の滞留地代表点位置を表す表である。   FIG. 10 is a table showing the stay location representative point position for each short-time stay representative location.

図１０によれば、短時間滞留地のクラスタリングの結果、３つの短時間滞留代表地が検出されている。   According to FIG. 10, as a result of the clustering of the short staying places, three short staying representative places are detected.

図１１は、短時間滞留代表地毎の接続確率分布を表す表である。   FIG. 11 is a table showing the connection probability distribution for each short-time staying representative place.

図１１によれば短時間滞留代表地毎に、各基地局位置情報の接続回数に応じた接続確率分布が記述されている。例えば、短時間滞留代表地１について、基地局位置情報毎に接続回数２，２，４と分布している。それら接続確率分布は、２／８＝０．２５，２／８＝０．２５，４／８＝０．５０となる。   According to FIG. 11, a connection probability distribution according to the number of connections of each base station position information is described for each short-time staying representative place. For example, the short-time staying representative place 1 is distributed with the number of connection times 2, 2, and 4 for each base station position information. These connection probability distributions are 2/8 = 0.25, 2/8 = 0.25, 4/8 = 0.50.

［短時間滞留時間長算出部１２７］
短時間滞留時間長算出部１２７は、「短時間滞留代表地」毎に、その短時間滞留代表地の算出に用いられた多数の滞留時間窓から、短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を算出する。算出された時間長は、時間窓分割部１２２へ出力される。時間窓分割部１２２は、その時間長に応じて時間窓に区分する。 [Short Residence Time Length Calculation Unit 127]
The short residence time length calculation unit 127 calculates the average value or the percentile of the short residence time from the multiple residence time windows used for calculating the short residence representative place for each “short stay residence representative place”. Calculate the value. The calculated time length is output to the time window dividing unit 122. The time window dividing unit 122 divides the time window into time windows according to the time length.

［短時間滞留時間長分布管理部１２８］
短時間滞留時間長分布管理部１２８は、「短時間滞留代表地」毎に、短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を対応付けて管理する。これによって、各短時間滞留代表地に、どの程度の時間、滞留していたかを認識することができる。 [Short Residence Time Length Distribution Management Unit 128]
The short residence time length distribution management unit 128 manages the average value or percentile value of the short residence time for each “short residence representative place”. Thereby, it is possible to recognize how long it has been staying at each short-time staying representative place.

以上、詳細に説明したように、本発明の短時間滞留地推定装置、プログラム及び方法によれば、携帯端末の測位機能を起動させることなく、通信事業者設備によって取得可能な、空間的粒度が粗く且つ時間間隔が一定でない基地局位置情報を用いて、ユーザの短時間滞留（一時停止又は停車乃至乗換）に関する代表点の位置及び基地局リストを推定することができる。   As described above in detail, according to the short-time stay location estimation apparatus, program, and method of the present invention, the spatial granularity that can be acquired by the telecommunications carrier equipment without activating the positioning function of the mobile terminal. Using the base station position information that is rough and the time interval is not constant, it is possible to estimate the position of the representative point and the base station list related to the short-term stay (temporary stop or stop or transfer) of the user.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

１ 短時間滞留地推定装置
１０ 通信インタフェース部
１１１ 基地局位置情報管理部
１１２ 通信履歴蓄積部
１２１ 位置情報履歴生成部
１２２ 時間窓分割部
１２３ 滞留判定部
１２４ 位置クラスタリング部
１２５ 短時間滞留地判定部
１２６ 短時間滞留地基地局情報収集部
１２７ 短時間滞留時間長算出部
１２８ 短時間滞留時間長分布管理部
１３ アプリケーション処理部
２ 携帯端末、携帯電話機
３ 基地局 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Short-time stay place estimation apparatus 10 Communication interface part 111 Base station position information management part 112 Communication history storage part 121 Position information history generation part 122 Time window division part 123 Stay determination part 124 Position clustering part 125 Short stay place determination part 126 Short residence time base station information collection unit 127 Short residence time length calculation unit 128 Short residence time length distribution management unit 13 Application processing unit 2 Mobile terminal, mobile phone 3 Base station

Claims (9)

携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定する装置であって、
携帯端末毎に、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積した通信履歴蓄積手段と、
複数の前記通信履歴を、所定短時間の時間窓（時間区間）に分割する時間窓分割手段と、
前記時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定し、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする滞留判定手段と
滞留時間窓に含まれる複数の基地局位置情報の重心を「滞留地代表点」とする位置クラスタリング手段と、
判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する短時間滞留地判定手段と
を有することを特徴とする装置。 A device for estimating a short-time stay of a user who has a mobile terminal,
For each portable terminal, communication history storage means for storing a plurality of communication histories in association with the date and time of communication and the base station position information;
Time window dividing means for dividing the plurality of communication histories into predetermined short time windows (time intervals);
For each time window, if the position probability distribution based on the plurality of base station position information is unimodal, it is determined as “staying”, and time windows that are consecutive for a predetermined number of times determined to be staying are “stayed”. A stay determination means that sets a “time window”, a position clustering means that sets the center of gravity of a plurality of base station position information included in the stay time window as a “representation point representative point”, and
Comparing the dwell time window to be judged with the previous dwell time window, both dwell time windows have passed over a predetermined time, and both dwell place representative points based on both time windows are separated by a predetermined distance or more. In this case, the apparatus includes a short-time staying place determination unit that determines a staying point representative point based on the staying time window to be determined as a “short-time staying place”. 多数のユーザの前記通信履歴から導出された多数の「短時間滞留地」をクラスタリングし、クラスタ毎に、短時間滞留地の重心を「短時間滞留代表地」として算出すると共に、当該「短時間滞留代表地」で接続される基地局識別子毎の接続確率分布を算出する短時間滞留地基地局情報収集手段を
更に有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 A large number of “short-time staying places” derived from the communication histories of many users are clustered, and the center of gravity of the short-time staying place is calculated as a “short-time staying representative place” for each cluster. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a short-time staying place base station information collecting means for calculating a connection probability distribution for each base station identifier connected at the staying place. 前記「短時間滞留代表地」毎に、その短時間滞留代表地の算出に用いられた多数の滞留時間窓から、短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を算出する短時間滞留時間長算出手段と、
前記「短時間滞留代表地」毎に、前記短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を対応付けて管理する短時間滞留時間長分布管理手段と
を更に有することを特徴とする請求項２に記載の装置。 Short-term residence time length for calculating the average value or percentile value of the short-term residence time from the multiple residence time windows used to calculate the short-term residence representative location for each “short-term residence representative location”. A calculation means;
3. The short dwell time length distribution managing means for managing the short dwell time representative value in association with the average value or percentile value of the short dwell time for each “short dwell representative place”. The device described in 1. 前記時間窓分割手段は、
所定短時間の時間窓を、所定地域範囲毎に異なる時間窓で設定しており、
前記地域範囲毎に、前記短時間滞留時間長算出手段によって算出された前記短時間滞留の時間長の平均値又はパーセンタイル値を、所定短時間の時間窓として設定する
ことを特徴とする請求項３に記載の装置。 The time window dividing means includes:
A predetermined short time window is set with a different time window for each predetermined area range,
The average value or the percentile value of the short-duration time length calculated by the short-duration residence time length calculating means is set as a predetermined short time window for each of the region ranges. The device described in 1. 前記滞留判定手段は、時間窓毎に、
（Ｓ１）任意の点（位置情報）を、最初の中心点とし、
（Ｓ２）中心点から、第１の閾値の半径の円に含まれる点を用いて、重心を算出し、
（Ｓ３）重心と現在の中心点との差が、第２の閾値以下であるか否かを判定し、
（Ｓ４）Ｓ３によって偽と判定された場合、その重心を次の中心点として、再びＳ２へ戻って、変化量が第２の閾値以下に収まるまで繰り返し、
（Ｓ５）Ｓ３によって真と判定された場合、その重心を滞留地代表点位置とし、
最後に、当該時間窓について、滞留地代表点位置の種類数が、１個の場合には「単峰性である」と判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。 The stay determination means is provided for each time window.
(S1) An arbitrary point (position information) is set as the first center point,
(S2) Calculate the center of gravity from the center point using the points included in the circle with the first threshold radius,
(S3) Determine whether the difference between the center of gravity and the current center point is less than or equal to the second threshold,
(S4) If it is determined to be false by S3, the center of gravity is set as the next center point, the process returns to S2 again, and the process is repeated until the amount of change falls below the second threshold.
(S5) When determined to be true by S3, the center of gravity is set as the staying point representative point position,
Finally, with regard to the time window, when the number of types of staying point representative point positions is one, it is determined as “unimodal”. The device described. 前記位置クラスタリング手段は、時間窓毎に、
（Ｓ１）任意の点（位置情報）を、最初の中心点とし、
（Ｓ２）中心点から、第１の閾値の半径の円に含まれる点を用いて、重心を算出し、
（Ｓ３）重心と現在の中心点との差が、第２の閾値以下であるか否かを判定し、
（Ｓ４）Ｓ３によって偽と判定された場合、その重心を次の中心点として、再びＳ２へ戻って、変化量が第２の閾値以下に収まるまで繰り返し、
（Ｓ５）Ｓ３によって真と判定された場合、その重心を「滞留地代表点」とする
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。 The position clustering means, for each time window,
(S1) An arbitrary point (position information) is set as the first center point,
(S2) Calculate the center of gravity from the center point using the points included in the circle with the first threshold radius,
(S3) Determine whether the difference between the center of gravity and the current center point is less than or equal to the second threshold,
(S4) If it is determined to be false by S3, the center of gravity is set as the next center point, the process returns to S2 again, and the process is repeated until the amount of change falls below the second threshold.
(S5) The apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, when determined to be true by S3, the center of gravity is set as the "remaining place representative point". 請求項１から６のいずれか１項に記載の装置を、広域無線通信網に接続した通信設備装置であって、前記通信履歴蓄積手段に通信履歴を蓄積するために、
基地局識別子及び基地局位置情報を対応付けて記憶する基地局位置情報管理手段と、
携帯端末を配下に接続させる基地局から、携帯端末毎における通信された日時刻及びその基地局識別子の通信履歴を収集する通信履歴収集手段と、
前記基地局位置情報管理手段を用いて、前記通信履歴毎に、前記基地局識別子に対応する基地局位置情報を更に対応付ける位置情報履歴生成手段と
を更に有することを特徴とする通信設備装置。 A communication facility apparatus in which the apparatus according to any one of claims 1 to 6 is connected to a wide-area wireless communication network, in order to store a communication history in the communication history storage means.
Base station location information management means for storing a base station identifier and base station location information in association with each other;
From a base station to which the mobile terminal is connected, a communication history collecting means for collecting a communication history of the date and time of communication for each mobile terminal and its base station identifier,
A communication equipment apparatus, further comprising position information history generation means for further associating the base station position information corresponding to the base station identifier for each communication history using the base station position information management means. 装置に搭載されたコンピュータにおける、携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定するプログラムであって、
携帯端末毎に、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積した通信履歴蓄積手段と、
複数の前記通信履歴を、所定短時間の時間窓（時間区間）に分割する時間窓分割手段と、
前記時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定し、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする滞留判定手段と
滞留時間窓に含まれる複数の基地局位置情報の重心を「滞留地代表点」とする位置クラスタリング手段と、
判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する短時間滞留地判定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする滞留地推定プログラム。 A program for estimating a short-time staying place of a user who has a mobile terminal in a computer installed in the apparatus,
For each portable terminal, communication history storage means for storing a plurality of communication histories in association with the date and time of communication and the base station position information;
Time window dividing means for dividing the plurality of communication histories into predetermined short time windows (time intervals);
For each time window, if the position probability distribution based on the plurality of base station position information is unimodal, it is determined as “staying”, and time windows that are consecutive for a predetermined number of times determined to be staying are “stayed”. A stay determination means that sets a “time window”, a position clustering means that sets the center of gravity of a plurality of base station position information included in the stay time window as a “representation point representative point”, and
Comparing the dwell time window to be judged with the previous dwell time window, both dwell time windows have passed over a predetermined time, and both dwell place representative points based on both time windows are separated by a predetermined distance or more. In such a case, a program for causing a computer to function as a short-term staying place determination means for judging a staying point representative point based on a staying time window to be determined as a “short-term staying place”. 装置を用いて、携帯端末を所持したユーザの短時間滞留地を推定する方法であって、
前記装置は、携帯端末毎に、通信された日時刻及びその基地局位置情報を対応付けた複数の通信履歴を蓄積した通信履歴蓄積部を有し、
前記装置は、
複数の前記通信履歴を、所定短時間の時間窓（時間区間）に分割する第１のステップと、
前記時間窓毎に、複数の基地局位置情報に基づく位置の確率分布が、単峰性である場合には「滞留」と判定し、滞留と判定された所定数以上連続する時間窓を「滞留時間窓」とする第２のステップと、
滞留時間窓に含まれる複数の基地局位置情報の重心を「滞留地代表点」とする第３のステップと、
判定対象の滞留時間窓と先の滞留時間窓とを比較して、両滞留時間窓が所定時間以上経過しており、且つ、両時間窓に基づく両滞留地代表点が所定距離以上離れている場合に、当該判定対象の滞留時間窓に基づく滞留地代表点を「短時間滞留地」と判定する第４のステップと
を実行することを特徴とする滞留地推定方法。 A method for estimating a short-time staying place of a user who has a mobile terminal using an apparatus,
The device has a communication history accumulation unit that accumulates a plurality of communication histories in association with date and time of communication and base station position information for each portable terminal,
The device is
A first step of dividing the plurality of communication histories into predetermined short time windows (time intervals);
For each time window, if the position probability distribution based on the plurality of base station position information is unimodal, it is determined as “staying”, and time windows that are consecutive for a predetermined number of times determined to be staying are “stayed”. A second step, called "time window";
A third step in which the center of gravity of the plurality of base station position information included in the staying time window is set as a “staying place representative point”;
Comparing the dwell time window to be judged with the previous dwell time window, both dwell time windows have passed over a predetermined time, and both dwell place representative points based on both time windows are separated by a predetermined distance or more. If the residence ground estimating method characterized by the retention locations representative point based on the residence time window of the determination target executes a fourth step of determining that "short residence address".
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