一种基于移动通信网络的交通分析系统及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于移动通信网络的交通信息系统及其实现方法，包含了数据采集模块，业务逻辑模块，数据分析模块等。本发明通过为车辆对象配备移动通信装置，数据采集模块采集车辆在移动通信网络中产生的位置有关的信令数据，并汇聚到系统处理，进行过滤、建立数据维度模型和多维数据集，进一步，通过多维数据集进行宏观和微观各个维度的车辆的行为进行统计和分析，并结合地理信息系统呈现位置和历史相关的数据。通过融合移动通信网络和智能数据分析技术，提供了一种移动网络环境下交通分析和统计业务。
【专利说明】一种基于移动通信网络的交通分析系统及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及软件、移动通信等【技术领域】，特别是指一种基于移动通信网络的交通分析系统及其实现方法。
【背景技术】
[0002]随着移动通信技术、软件技术的发展，特别是基于信令监测技术和智能数据分析技术的发展，为一种基于移动通信网络的交通分析系统提供了可行性。
[0003]随着社会的进步和发展，车辆越来越多，对交通管理的要求也越来越高，如何掌握各个城市区域的交通状况以及实时和历史数据分布，成为目前急需解决的一个问题，交通状况包含微观的车辆运动路线，也包括宏观的车流通过和分布数据，传统方式下，只能根据经验或视频监控方式进行大致的分析或人工进行判断，视频监控的成本高昂，无法覆盖全部的区域，也无法满足城市管理在宏观和微观上的精确化管理的需求，无法以自动化方式结合城区各个位置进行多维度的统计和分析提供快速准确的分析数据，也无法从微观角度对特定车辆进行多维度的统计和分析，自动化程度和信息化、智能化程度有待提高。
[0004]传统方式的车辆、用户流动统计需要人为采集各种类型的交通数据流量，在交通工具日益多样化的今天，很难在在宏观上和微观方面准确获取长期或短期的用户行为分布数据，也很难做到自动化的数据采集的分析，数据获取的效率和精度都有待提高。
[0005]通过各种第三方调研公司进行取样方式进行调研，存在取样样本小，用户覆盖面小，数据失真的较大的缺点，难以真实客观地反应用户实际行为。
[0006]通过出租车加载GPS并采集数据获取交通信息样本，存在需要数据通道从终端侧上传数据，成本较高，数据集中在少数出租车公司，数据难以复用，对GPS信号有一定要求，天气状况都可能会影响GPS信号，同时，数据的上传需要时间，时延较大，如复用数据的话，实时性难以保障。
[0007]而随着移动通信的发展，以及移动通信业务的快速普及和用户携带移动终端习惯的形成，终端在移动的过程中会产生各种信令数据，这些信令数据中，包含了大量的终端行为信息，通过采集和汇聚这些信令数据，能以自动化的方式获取用户行为数据并能及时高效地进行更新，并通过终端产生的数据反应用户的移动行为特征。
[0008]目前，移动通信已经非常成熟，覆盖面已经非常全面，而移动网络天生的具备移动和位置的特征，非常适合对移动对象进行信息的采集和分析，通过对移动终端的行为特征进行分析和统计，能有效地提高数据获取和分析的自动化程度，可以有针对性地为用户提供更好的出行指引和制定相关的引导政策，同时，通信终端的成本相比较GPS设备和上传数据的终端，成本更加低廉。
[0009]信令采集技术的发展为获取用户在移动通信网的各种动静态数据提供了可能性，集中采集和实时处理各种用户的活动产生的各种信令数据并进行解析和处理，包含电路域和数据域，可以获取用户终端信息，位置信息，漫游信息等各种数据，反应速度更加迅速。
[0010]采集的数据隐含了大量的信息维度，在未得到有效处理之前，很难在这些海量数据中提取有效的用户特征行为数据，而通过商业智能技术，对海量的用户行为数据进行多维建模和分析，提取海量数据中包含的用户行为特征数据。
[0011]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种简单易行，融合移动通信以及商业智能的一种基于移动通信网络的交通分析系统及其实现方法。
【发明内容】
[0012]为实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种基于移动通信网络的交通分析系统，包括:
[0013]业务逻辑模块:负责系统端的业务逻辑的执行和逻辑设置、保存等功能，调用各个系统端功能模块，处理和执行各种业务逻辑。
[0014]管理模块:系统的管理和配置部分，包含用户管理，业务管理，系统参数配置等各种管理功能。
[0015]数据访问服务:系统端提供的数据访问服务，通过数据服务的方式提供外部系统和终端数据访问的功能，根据访问请求查询和获取系统生成的用户特征行为数据。
[0016]数据建模模块:系统端对获取的信令采集平台的用户行为数据进行维度抽取并根据维度建立对应的维度数据模型。
[0017]商业智能:系统端的商业智能模块，根据导入和建立的多维数据集，对多个维度的数据进行分析，获取用户访问的分布和趋势，以及对访问数据的预测，挖掘其中隐含的特征。
[0018]数据库:保存各种数据，提供各种基于数据库的各种功能，如数据触发器、函数等逻辑功能以及报表系统等。
[0019]采集模块:与信令采集平台进行数据同步，将采集的用户数据导入到系统进行保存。
[0020]统计分析模块:根据多维数据模型以及商业智能，对用户行为数据进行各种维度的统计和分析，提供分析结果和报表。
[0021]数据同步模块:根据各种数据同步的触发条件，在系统与信令采集平台之间进行用户数据的同步，通过订阅信令采集平台的数据通知，或主动发起与信令采集平台的数据同步，保持与信令采集平台的数据的一致和同步。系统门户:系统用户登入门户的系统的门户，提供用户使用系统的界面和各种业务流程的承载。
[0022]移动终端用户:使用移动终端访问互联网的终端用户。
[0023]移动通信网络:承载移动通信用户访问互联网和提供用户访问互联网的通道。
[0024]信令采集平台:采集和处理信令网的用户活动产生的各种信令数据并进行处理，获取用户的各种动静态信息并通过开放数据接口提供给系统进行使用。
[0025]信令网:移动核心网中信令网部分，传输网络的各种信令，并为信令采集平台提供信令数据来源。
[0026]为实现上述目的，本发明提供了一种基于移动通信网络的交通分析系统的实现方法，该方法包括:
[0027]系统为车辆对象配备移动通信装置，并采集车辆在移动通信网络中产生的位置有关的信令数据，并汇聚到系统处理，进行过滤、建立数据维度模型和多维数据集，进一步，通过多维数据集进行宏观和微观各个维度的车辆的行为进行统计和分析，并结合地理信息系统呈现位置和历史相关的数据。
[0028]进一步的，通过所提供的一种基于移动通信网络的交通分析系统为一种交通信息系统分析业务的发展提供有力保障，满足各方要求，提升用户友好体验。
[0029]为实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种基于移动通信网络的交通分析系统的实现方法，该方法包括:
[0030]系统为车辆对象配备具备终端号码的移动终端装置，系统监控和采集聚对应号码在移动通信信令网接口发生和传输的信令数据，采集终端位置更新，切换，位置登记，以及终端所在的交换机和基站或扇区ID等与位置有关的各种信令数据信息，以及终端唯一性识别数据，如终端的MEID，ESN等信息。
[0031]本发明提供的一种基于移动通信网络的交通分析系统的一个实施例中，该方法还包括:
[0032]系统获取和处理捕获的信令数据，对数据进行转换，获取对象的地理位置信息，速度信息，时间信息，对数据进行过滤，抽取，建模，对获取的原始数据进行处理，建立数据维度模型，包含对象识别信息维度，时间，地点维度生成多维数据集。
[0033]本发明提供的一种基于移动通信网络的交通分析系统的一个实施例中，该方法还包括:
[0034]系统生成多维数据集后，通过数据集的各个维度，抽取其中的信息进行各种汇聚计算和处理，生成各个维度的数据切片，进一步，在宏观和微观多个维度对数据进行统计和分析，如指定时间段的某范围的数据分布，以及微观维度下的特定对象的数据统计和分析结果，如特定用户的移动行为特征。
[0035]系统维度包含时间，地点，号码等维度信息，微观角度针对个体对象，宏观角度针对区域维度的各个级别，时间维度，对多个个体对象进行统计和分析，在多维数据集的多个角度上，查看，钻取不同维度上的统计和分析数据，并叠加在地理信息系统呈现。
[0036]具体来说具有以下优点:
[0037]获取数据简单可靠:
[0038]对于需要获取用户的流动性的数据，包含长期和短期的数据，通常的方式是很难获取和统计的，依托与移动通信网络，采集和检测终端移动产生的信令数据，能很好地反映用户实际的移动和流动的情况，获取数据的方式简单可靠。
[0039]反应灵活:
[0040]信令采集平台基于信令网采集用户在移动过程中产生的各种信令，实时获取和采集用户信令并响应，反应速度快，可靠性高，基本能做到实时响应，通过开放接口与系统保持实时的同步。
[0041]智能分析:
[0042]对采集的包含多维度的用户行为数据，通过对用户数据进行建模，将用户数据处理和导入到多维数据集，通过商业智能等工具对多维数据集进行多维数据访问和数据汇聚计算，获取各个维度的切片，从各个维度观察和提取用户行为特征，实现了传统数据访问和查询方式不能获取的各种维度计算的切片数据，并对用户行为进行预测，更加易于快速和精确获取和预测用户的行为特征，能很好地支持短期和长期的数据分布和统计。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0044]图1为本发明系统模块结构的示意图。
[0045]图2为本发明业务流程示意图。
[0046]图3为本发明数据同步流程示意图。
[0047]图4为本发明信令采集平台网络架构示意图。
[0048]图5为本发明信令采集平台接口分布示意图。
[0049]图6为本发明信令采集平台内部模块示意图。
【具体实施方式】
[0050]下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。
[0051]为实现上述目的，提出了一种基于移动通信网络的交通分析系统。
[0052]以下通过结合附图，对本发明的实施方式进行描述。
[0053]实现一种基于移动通信网络的交通分析系统的关键点如下:
[0054]数据采集:
[0055]系统通过监测和采集用户在移动过程中产生的信令，包含RP接口，A接口，C/D等接口，采集和捕获用户移动过程中产生的各种信令数据，包含开机，切换，位置登记等，并进行处理，将信令包含的各种信息，如时间，用户号码，MSCID，CELLID等数据解析出来保存在系统。
[0056]商业智能:
[0057]针对用户行为在信令网产生的数据以及移动动态引擎采集和处理后的数据包含的维度信息，如时间，位置，号码等，对用户行为数据进行维度建模。
[0058]在进行建模以后，生成包含用户维度信息的多维数据集，并通过多维数据查询脚本对多维数据集生成不同维度的切片，提取不同维度下的数据汇聚计算结果，获取宏观和微观的车辆流动的长期或短期特征数据分布，并通过商业智能工具对车辆行为特征数据进行预测和判断，获取车辆流动和分布的趋势。
[0059]地理信息系统:
[0060]通过商业智能对多维数据集的各个维度进行数据切片的查看和数据的抽取后，或通过商业智能进行数据预测等分析后，系统可将这些包含位置、时间等维度信息的数据，通过地理信息系统进行呈现，更好地展现地理位置有关的数据。
[0061]主要功能模块
[0062]如图1所示，一种基于移动通信网络的交通分析系统的结构主要包括:系统侧:
[0063]业务逻辑模块100:
[0064]负责系统端的业务逻辑的执行和逻辑设置、保存等功能，调用各个系统端功能模块，处理和执行各种业务逻辑。
[0065]管理配置模块101:
[0066]系统的管理和配置部分，包含用户管理，业务管理，系统参数配置等各种管理功能，包含数据过滤策略，如低于一定速度运行的终端的数据进行排除。
[0067]数据访问服务102:
[0068]系统端提供的数据访问服务，通过数据服务的方式提供外部系统和终端数据访问的功能，根据访问请求查询和获取系统生成的用户特征行为数据。
[0069]数据建模模块103:
[0070]系统端对获取的信令采集平台的用户行为数据进行维度抽取并根据维度建立对应的维度数据模型。
[0071]商业智能104:
[0072]系统端的商业智能模块，根据导入和建立的多维数据集，对多个维度的数据进行分析，获取用户访问的分布和趋势，以及对访问数据的预测，挖掘其中隐含的特征。
[0073]数据库105:
[0074]保存各种数据，提供各种基于数据库的各种功能，如数据触发器、函数等逻辑功能以及报表系统等。
[0075]采集过滤模块106:
[0076]与信令采集平台进行数据同步，将采集的用户数据导入到系统进行保存，并根据系统端的过滤策略,过滤掉以非机动车速度运动的终端产生的数据。
[0077]统计分析模块107:
[0078]根据多维数据模型以及商业智能，对用户行为数据进行各种维度的统计和分析，提供分析结果和报表。
[0079]位置模块108:
[0080]系统端根据捕获的用户终端的位置有关的各种信令数据，计算终端的位置、移动速度、移动方向等位置有关的各种信息，以及提供地理信息平台各种功能，包含终端位置，移动的速度，时间，地图显示，数据叠加等各种功能。
[0081]数据同步模块109:
[0082]信令采集平台，根据各种数据同步的触发条件，在系统与信令采集平台之间进行用户数据的同步，通过订阅信令采集平台的数据通知，或主动发起与信令采集平台的数据同步，保持与信令采集平台的数据的一致和同步。
[0083]系统门户110:
[0084]系统用户登入门户的系统的门户，提供用户使用系统的界面和各种业务流程的承载。
[0085]移动终端用户111:
[0086]使用移动终端访问互联网的终端用户。
[0087]移动通信网络112:
[0088]承载移动通信用户访问互联网和提供用户访问互联网的通道。
[0089]信令采集平台113:
[0090]采集和处理信令网的用户活动产生的各种信令数据并进行处理，获取用户的各种动静态信息并通过开放数据接口提供给系统进行使用。
[0091]信令网114:
[0092]移动核心网中信令网部分，传输网络的各种信令，并为信令采集平台提供信令数据来源。
[0093]图3示为本发明数据同步流程。
[0094]如图所示，数据同步流程包含如下步骤:
[0095]I)系统读取数据同步流程策略；
[0096]2)如为轮询方式，则按轮询周期发起对信令采集平台的数据查询请求；
[0097]3)系统接收到系统端的轮询请求，查询对应的用户的状态数据；
[0098]4)系统获取信令采集平台的查询响应数据；
[0099]5)如为异步通知方式，则监控信令采集平台端的数据更新通知消息；
[0100]6)如异步通知方式，信令采集平台端监控有变化的用户数据，如有变化则通知系统端；
[0101]7)系统端获取信令采集平台通知的更新消息；
[0102]8)系统更新系统端的用户数据。
[0103]图4示出了信令采集平台网络架构示意图。
[0104]如图所示，信令采集平台与核心网的各个网元以接口方式进行连接和交互，包含了数据获取接口和数据应用接口。
[0105]数据获取接口为信令采集平台采集数据的接口，数据应用接口为与核心网各种管理平台的数据应用接口，为各种管理和应用平台提供数据来源。
[0106]图5示出了信令采集平台接口分布示意图。
[0107]如图，描述了信令采集平台与各个网元之间的接口描述，主要包含了 A接口，C/D接口，R-P接口等，获取用户位置更新，切换，漫游，开关机注册信令等各种信令，接口部署位置如图所示。
[0108]图6示出了信令采集平台内部模块结构和接口
[0109]系统中各个模块关系如图6所示:
[0110]信令采集平台包含如下模块:数据采集模块、数据分析/路由模块、数据存储、数据开放接口模块、操作控制管理模块、数据挖掘模块和OAM模块。其中操作控制管理模块包含操作门户、访问权限管理、通知规则管理。
[0111]系统中各个接口如图所示:
[0112]IFl接口:数据采集接口，主要采集用户位置、用户号码、ESN/MEID、终端类型、开关机状态、忙闲状态、主被叫号码、用户性别、年龄、消费水平、喜好等信息，可以从业务系统或核心网的网元上采集。
[0113]IF2接口:开发数据给应用的接口，把信令采集平台采集和处理信息及时提供给SP等。
[0114]IF3接口:信令采集平台系统互联接口，全国中心信令采集平台转发省信令采集平台的消息和文件。
[0115]下面举一个例子来说明本发明用户使用一种基于移动通信网络的交通分析系统的业务过程，该实施例中，如图2所示，业务流程包括以下步骤:
[0116]步骤1:用户终端的移动在核心网触发对应的信令流程；
[0117]步骤2:移动核心网产生对应的信令数据；
[0118]步骤3:信令采集平台监测和捕获用户产生的信令数据；
[0119]步骤4:信令采集平台处理信令数据后保存在信令采集平台；
[0120]步骤5:系统与信令采集平台进行数据同步；
[0121]步骤6:系统将采集到的数据进行处理，获取采集目标对象的位置等信息并导入到数据库中；
[0122]步骤7:系统根据维度模型，对数据进行抽取，清洗，导入，建立多维数据集；
[0123]步骤8:系统通过商业智能等工具对多维数据集进行分析，提取其中的用户行为特征数据，统计和分析各个维度的终端移动行为特征和分布，包含微观个体和宏观总体的统计分析，包含时间维度，位置维度，速度维度等，进而可获知对应的交通信息。
[0124]本发明的描述是为了示例和说明起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【权利要求】
1.一种基于移动通信网络的交通信息系统及其实现方法，其特征在于，包括: 业务逻辑模块:负责系统端的业务逻辑的执行和逻辑设置、保存等功能，调用各个系统端功能模块，处理和执行各种业务逻辑； 管理模块:系统的管理和配置部分，包含用户管理，业务管理，系统参数配置等各种管理功能； 数据访问服务:系统端提供的数据访问服务，通过数据服务的方式提供外部系统和终端数据访问的功能，根据访问请求查询和获取系统生成的用户特征行为数据； 数据建模模块:系统端对获取的信令采集平台的用户行为数据进行维度抽取并根据维度建立对应的维度数据模型； 商业智能:系统端的商业智能模块，根据导入和建立的多维数据集，对多个维度的数据进行分析，获取用户访问的分布和趋势，以及对访问数据的预测，挖掘其中隐含的特征；数据库:保存各种数据，提供各种基于数据库的各种功能，如数据触发器、函数等逻辑功能以及报表系统等； 采集模块:与信令采集平台进行数据同步，将采集的用户数据导入到系统进行保存；统计分析模块:根据多维数据模型以及商业智能，对用户行为数据进行各种维度的统计和分析，提供分析结果和报表； 位置模块:系统 端根据捕获的用户终端的位置有关的各种信令数据，计算终端的位置、移动速度、移动方向等位置有关的各种信息，以及提供地理信息平台各种功能，包含终端位置，移动的速度，时间，地图显示，数据叠加等各种功能； 数据同步模块:根据各种数据同步的触发条件，在系统与信令采集平台之间进行用户数据的同步，通过订阅信令采集平台的数据通知，或主动发起与信令采集平台的数据同步，保持与信令采集平台的数据的一致和同步； 系统门户:系统用户登入门户的系统的门户，提供用户使用系统的界面和各种业务流程的承载； 移动终端用户:使用移动终端访问互联网的终端用户； 移动通信网络:承载移动通信用户访问互联网和提供用户访问互联网的通道； 信令采集平台:采集和处理信令网的用户活动产生的各种信令数据并进行处理，获取用户的各种动静态信息并通过开放数据接口提供给系统进行使用； 信令网:移动核心网中信令网部分，传输网络的各种信令，并为信令采集平台提供信令数据来源。
2.一种基于移动通信网络的交通信息系统的实现方法，其特征在于，系统为车辆对象配备移动通信装置，并采集车辆在移动通信网络中产生的位置有关的信令数据，并汇聚到系统处理，进行过滤、建立数据维度模型和多维数据集，进一步，通过多维数据集进行宏观和微观各个维度的车辆的行为进行统计和分析，并结合地理信息系统呈现位置和历史相关的数据。
3.如权利要求2所述，系统为车辆对象配备移动通信装置，并采集车辆在移动通信网络中产生的位置有关的信令数据，其特征在于，系统为车辆对象配备具备终端号码的移动终端装置，系统监控和采集聚对应号码在移动通信信令网接口发生和传输的信令数据，采集终端位置更新，切换，位置登记，以及终端所在的交换机和基站ID等与位置有关的各种信令数据信息，以及终端唯一性识别数据。
4.如权利要求2所述，系统汇聚采集的数据并进行过滤、建立数据维度模型和多维数据集，其特征在于，系统获取和处理捕获的信令数据，对数据进行转换，获取对象的地理位置信息，速度信息，时间信息，对数据进行过滤，抽取，建模，对获取的原始数据进行处理，建立数据维度模型，包含对象识别信息维度，时间，地点维度生成多维数据集。
5.如权利要求2所述，通过多维数据集进行宏观和微观各个维度的用户移动行为分析，其特征在于，系统生成多维数据集后，通过数据集的各个维度，抽取其中的信息进行各种汇聚计算和处理，生成各个维度的数据切片，进一步，在宏观和微观多个维度对数据进行统计，观察，分析以及微观维度下的特定对象的数据统计和分析结果。
6.如权利要求5所述，在宏观和微观多个维度对数据进行统计，观察，分析，其特征在于，系统维度包含时间，地点，号码等维度信息，微观角度针对个体对象，宏观角度针对区域维度的各个级别，时间维度，对多个个体对象进行统计和分析，在多维数据集的多个角度上，查看，钻取不同维度上的统计和分析数据，并叠加在地理信息系统呈现。
【文档编号】G06F17/30GK104077331SQ201310111244
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】熊立宏 申请人:上海城际互通通信有限公司