基于移动信令的景区游客热力图的生成方法与流程

本发明属于移动通信领域大数据分析技术，具体涉及基于移动信令的景区游客热力图生成技术。

背景技术：

近年来，随着经济的快速发展和国人的生活改善，人们外出旅游越来越普遍。由于游客人数的增多，对于国内一些重点景区的管理提出了新的要求和调整。在实际景区运营中，需要及时掌握景区内的人数实时分布，同时根据人数的聚集情况采取相关的预警措施。

随着大数据技术的发展，基于移动通信信令事件的景区游客热力图可作为相关的技术辅助手段，但目前尚无此类技术能够满足相应需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种基于移动信令的景区游客热力图生成方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种基于移动信令的景区游客热力图的生成方法，包括以下步骤：

(1)对景区内的基站进行分组

假设目标景区被N个移动基站覆盖，每个基站的基本信息中均具备标识字段ID、以经纬度LON/LAT表示的地理位置、覆盖区域的范围；根据景区游客动态热力图的GIS展示要求，将经纬度临近的基站划分在同一分组中作为基站群；以经纬度LON/LAT来标识每个基站群的覆盖范围，景区的地理区域则由经确认的若干个基站群覆盖范围组成；(即，经过基站分组后，每个景区均由若干个基站群组成)

(2)采集移动信令事件

采集用户手机在移动网络中产生的各种信令事件，进行格式化处理后得到移动信令消息；在移动信令消息中包含时间戳、用户标识字段ID和以经纬度LON/LAT表示的基站地理位置；

(3)移动信令归属分组

根据以经纬度LON/LAT标识的基站群的地理位置和采用经纬度范围表示的景区地理位置信息的归属关系，对采集到的移动信令消息进行归类，形成在某T1时刻某基站群的游客集合，该集合的元素个数即表示该时刻该基站群的游客人数；

(4)生成景区游客热力图

根据以经纬度LON/LAT标识的每个基站群的覆盖范围、由经确认的若干个基站群覆盖范围组成的景区的地理区域和预先定义的GIS着色分段的刻度范围选项，基于某T1时刻某基站群的游客集合生成该时刻的景区的游客热力图。

本发明中，在所述步骤(3)中，基于多个时刻的某基站群的游客集合，进一步通过并集计算生成一定时间粒度(小时/天)的游客人数集合，得到该时间粒度的对应基站群的游客人数；再按步骤(4)所述方法进行持续计算，生成对应时间粒度下的景区游客动态热力图。(通过回放技术，可以观察到该景区的某时段内游客分布变化情况)。

本发明中，所述信令事件包括：开关机产生的位置更新事件、跨基站的切换事件、周期性的位置更新事件、接听和拨打电话的事件、发送和接收短信事件、移动用户上网事件。

本发明中，所述用户标识字段ID是以IMSI或者MSISDN为种子在唯一性的要求下采用单向性算法而生成的，该过程中对用户信息作脱敏处理以保护用户隐私。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于

本发明利用移动信令和移动基站形成的时空关系作为热力图计算的数据源，能通过现有移动手机通信数据和基站资源来解决景区计算游客分布的数据源问题，同时也扩展了移动信令的大数据应用，具有成本低廉和应用拓展简便的显著效果。

附图说明

图1为某T1时刻的移动信令归属分组示意图。

图2为景区游客热力图的计算过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例子，对本发明的具体实现过程进行详细阐述。

本发明中基于移动信令的景区游客热力图的生成方法，包括以下步骤：

(1)对景区内的基站进行分组

假设目标景区被N个移动基站覆盖，每个基站的基本信息中均具备标识字段ID、以经纬度LON/LAT表示的地理位置、覆盖区域的范围；根据景区游客动态热力图的GIS展示要求，将经纬度临近的基站划分在同一分组中作为基站群；以经纬度LON/LAT来标识每个基站群的覆盖范围，景区的地理区域则由经确认的若干个基站群覆盖范围组成；即，经过基站分组后，每个景区均由若干个基站群组成；

(2)采集移动信令事件

采集用户手机在移动网络中产生的各种信令事件(例如开关机产生的位置更新事件、跨基站位置区时的切换事件、周期性的位置更新事件、接听和拨打电话的事件、发送和接收短信事件、移动用户上网事件)，进行格式化处理后得到移动信令消息；在移动信令消息中包含时间戳、用户标识字段ID和以经纬度LON/LAT表示的基站地理位置；其中，用户标识字段ID是以IMSI或者MSISDN为种子在唯一性的要求下采用单向性算法而生成的，该过程中还对用户信息作脱敏处理以保护用户隐私。

(3)移动信令归属分组

根据以经纬度LON/LAT标识的基站群的地理位置和采用经纬度范围表示的景区地理位置信息的归属关系，对采集到的移动信令消息进行归类，形成在某T1时刻某基站群的游客集合，该集合的元素个数即表示该时刻该基站群的游客人数；如果基于多个时刻的某基站群的游客集合，进一步通过并集计算生成一定时间粒度(比如5分钟)的游客人数集合，就能得到该时间粒度的对应基站群的游客人数；

(4)生成景区游客热力图

根据以经纬度LON/LAT标识的每个基站群的覆盖范围、由经确认的若干个基站群覆盖范围组成的景区的地理区域和预先定义的GIS着色分段的刻度范围选项，基于某T1时刻某基站群的游客集合生成该时刻的景区的游客热力图。如对某时间粒度的对应基站群的游客人数进行持续计算，则可生成对应时间粒度下的景区游客动态热力图。通过回放技术，可以观察到该景区的某时段内游客分布变化情况。

本发明的核心技术内容主要包括以下三点：

1、移动信令事件采集

充分利用用户手机在移动网络中产生的各种信令事件，相对完整地体现用户与景区的时空关系，因此这样的移动信令事件可以作为景区游客热力图的原始数据源。

2、基站分组

假设目标景区被N个移动基站覆盖，每个基站包括标识字段ID、地理位置(采用经纬度LON/LAT表示)和覆盖范围等基本信息。根据景区游客动态热力图的GIS展示要求，把相近经纬度的基站划分到同一分组中，称之为基站群，并采用经纬度来标识，同时明确每个基站群的覆盖范围。经过基站分组后，对于景区可以理解为由若干个基站群组成。

3、移动信令归属分组

在移动信令消息中包含时间戳、用户标识字段ID、基站地理位置等信息，根据这些信息可以确定用户与目标景区的时空关系。对于采集到的移动信令消息，根据基站地理位置信息和旅游目的地的地理位置信息(采用经纬度范围表示)的归属关系，对移动事件进行归类，形成目标旅游地的与时间相关的游客集合，用于后续的计算。

4、计算过程示例

(1)对采集到的移动信令数据解码分析后，获得该移动信令的时间戳、用户标识和基站经纬度LON/LAT信息。

(2)映射关系处理：根据基站经纬度LON/LAT，查询到对应的基站群。

(3)游客归属分组：基于上述映射关系，形成游客的时空关联信息。

(4)游客集合：经过上述处理后，则形成了某T1时刻，各个景点的游客集合ASi。

(5)假设有目标旅游地S1，S2，…,Sn,经过移动信令归属分组处理后，在某时刻T1，将形成如下集合：

AS1＝{ID1,ID2,…,IDm}

AS2＝{ID1,ID2,…,IDm}

……

ASn＝{ID1,ID2,…,IDm}

(6)游客人数计算

在某T1时刻，形成的某基站群的游客集合表征了该时刻在本基站群的游客组成，因此该集合的元素个数即表示该时刻该基站群的游客人数。基于这个基本集合，通过并集计算，生成一定时间粒度(小时/天)的游客集合，然后就可以计算出该粒度的到某基站的游客人数YKRS。

YKRSSi＝|ASi|

其中，YKRSSi表示T1时刻目标旅游地Si的游客人数，1<＝i<＝n；

(7)热力图生成

对于热力图中的某点GIS，需要如下主要的因子：

地理位置：采用基站群的地理位置信息，即经纬度LON/LAT。

该热力点的覆盖范围：采用相对应的基站群的覆盖范围。

着色分段：根据该基站群的游客人数与其覆盖范围的比值，对比预先定义的刻度范围，进行选择。

根据上述各步骤的描述，某点的热力图的主要因子已经可以计算出，据此应用现有的热力图渲染技术，就可以在地图上展现了。

(8)景区游客动态热力图

根据不间断采集的移动信令，可持续计算生成若干时刻的景区热力图，这样就形成了该景区的游客动态热力图，通过回放技术，可以观察到该景区的全天的游客分布情况。