一种旅游交通客流大数据可视化方法与流程

本发明涉及城市交通领域，尤其涉及一种旅游交通客流大数据可视化方法。

背景技术：

近年来，随着居民收入水平的不断提高，消费观念的变化，旅游日益成为人们生活的一个重要部分，旅游产业也在政府的推动发展下，成为部分旅游城市的核心经济来源，随着出游人数的逐年增加，旅游交通所带来的问题也日益突出：节假日旅游高峰期的拥堵，交通设施安全故障等问题；比如：2014年某一线城市跨年晚会，由于对客流突增没有及时做出预测，导致踩踏事件，造成数十人员伤亡，面对旅游业给交通和环境带来的负面影响，人们开始重视旅游交通的建设和管理。

然而解决旅游交通客流的突出问题，关键是能否及时，准确，完整的获取游客数据，从而获取旅游交通规律性特征，构建良好的互动机制，知道和引导旅游交通的发展。

近年来，国外主要从两个方面研究手机数据折射出的旅游客流情况，一方面，研究手机数据精度如何提高的问题，另一方面研究如何运用手机数据分析游客行为的问题；而国内主要集中在如下两个方面的研究：一、研究手机数据应用于居民出行数据识别和出行特征的提取；二、研究如何将手机数据应用于系统架构方面的问题。

以上研究主要研究游客基本属性，出行目的，出行时间，旅游满意度等基础信息，但是，较少从空间角度去研究客流特征，现有的旅游出行特征数据的采集存在操作困难，数据量小，精度不足等问题，很难准确解决国内旅游交通带来的问题。

技术实现要素：

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种旅游交通客流大数据可视化方法，为旅游交通建设和管理提供决策支持，引导出行者选择最佳出行方式，促进旅游交通的合理分布。

技术方案：本发明所述的旅游交通客流大数据可视化方法包括：

步骤s1：采用移动终端信令数据定位使用移动终端的游客所在的位置，根据定位的位置在第一图层上标记每位游客所处经度与纬度信息，从而生成游客位置图层；

步骤s2：采集旅游景区位置信息，将采集到的旅游景区位置信息在第二图层上采用经度和纬度划分标记出来，从而生成旅游景区图层；

步骤s3：将游客位置图层和旅游景区图层进行叠加，将所有叠加重合的位置数据信息进行输出，生成旅游位置新图层；

步骤s4：对旅游位置新图层通过外部显示终端进行旅游交通客流的可视化显示。

进一步的，步骤s1所述移动终端信令数据定位方式为起始蜂窝小区定位法、圆周定位法、双曲线定位法、方位测量定位法中的一种。

其中，步骤s1中所述移动终端信令数据的处理过程包括：

步骤s11：数据过滤：将信令数据中触发失败、重复、错误的信令数据进行过滤；

步骤s12：数据除噪：将过滤后的信令数据中噪声数据剔除，其中，所述噪声数据包括乒乓数据、漂移数据和静止冗余数据。其中，所述乒乓数据识别方法如下：按照时间顺序，对信令数据进行升序排序，以每个移动终端的字段做一个集合；计算第i条数据和第i+1条数据的时间间隔δti＝ti+1-ti，如果小于预先设定的时间阀值t，即δti≤t，则判断所在小区编号是否相同，如果不同则认为是乒乓数据。所述漂移数据识别方法如下：按照时间顺序对信令数据进行升序排序，以每个移动终端的的字段做一个集合，计算第i条数据和第i+1条数据的距离间隔：式中，r为地球半径，形如lon*表示*的经度，形如lat*表示*的纬度；根据距离间隔计算得到两点之间速度为如果速度大于预先设定的速度阀值，即为漂移数据。所述静止冗余数据识别方法如下：按照时间顺序对信令数据进行升序排序，以每个移动终端的的字段做一个集合，如果所有集合中显示都是同一个基站，即为静止数据。

步骤s13：停留状态数据识别与剔除。包括下述步骤：步骤s131：按照时间顺序对使用移动终端的游客的出行位置点进行排列；步骤s132：计算发生移动终端信令数据的时间间隔，若时间间隔大于设定的时间阈值，则统计移动终端信令数据的距离间隔，并执行步骤s133，否则结束；步骤s133：若距离间隔小于设定的距离阈值，则判断前面的数据位置点为停留状态，执行步骤s134，否则结束；步骤s134：对判断为停留状态的数据从移动终端信令数据中剔除。

其中，步骤s3中所述的图层叠加采用软件arcgis实现。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明的旅游交通客流大数据可视化方法，通过采用手机信令数据定位游客旅游的位置信息，生成手机用户位置图层，进一步采集旅游景区数据信息，生成旅游景区图层，将两个图层叠加生成旅游位置新图层，并通过外部终端进行可视化显示，形成旅游交通状态的可视化，为旅游交通建设和管理提供决策支持，引导出行者选择最佳出行方式，促进旅游交通的合理分布。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是图1中所述手机信令数据处理方法流程图；

图3是图2中所述停留状态数据识别与剔除方法的具体步骤流程示意图；

图4是图2中所述停留状态数据识别与剔除方法的示例步骤流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的旅游交通客流大数据可视化方法包括以下步骤：

步骤s1：采用移动终端信令数据定位使用移动终端的游客所在的位置，根据定位的位置在第一图层上标记每位游客所处经度与纬度信息，从而生成游客位置图层。

其中，移动终端信令数据定位方式为起始蜂窝小区定位法、圆周定位法、双曲线定位法、方位测量定位法中的一种。所述起始蜂窝小区定位法(简称c00)，是指：每个蜂窝小区有一个唯一的小区识别号，小区识别号又由位置区识别与小区识别组成。当手机接入移动网络后，移动业务变换中心就会自动记录手机所处的蜂窝小区识别号。根据手机移动台当前服务基站小区的蜂窝小区识别号定位移动台位置，基站服务范围即为手机用户所处的大致空间范围，蜂窝基站小区的覆盖半径越小，即定位精度越高。所述圆周定位法(简称toa)，是指：已知三个基站的位置和每个基站到移动台的距离，以三个基站的位置为圆心，移动台到三个基站的距离为半径，采用三圆相交的定位方法，此三个圆的交点即为目标移动台的位置。所述双曲线定位法(简称tdoa)，是指：已知移动台与二个基站(bs1)和(bs2)的距离差，根据双曲线定理，移动台在以两个基站为焦点的双曲线上，同理，已知移动台与两个基站(bs2)和(bs3)的距离差，该移动台也在此两个基站为焦点的双曲线上。两组双曲线的焦点，即为移动台位置。所述方位测量定位法(简称aoa)，是指：已知两个移动台向基站发生电波的入射角，可获得移动台与基站的连线，为方位线，两条方位线连线的交点，即为移动台位置。其中，圆周定位法，双曲线定位法，方位测量定位法，均需要基站系统控制软件向手机发送基站指令，强制要求手机呼叫切换。起始蜂窝小区定位法可直接获取手机信令数据，无需安装其他设备，投入较少，本发明优选采用起始蜂窝小区定位法进行手机信令数据定位。

其中，如图2所示，所述移动终端信令数据的处理过程包括：

步骤s11：数据过滤：将信令数据中触发失败、重复、错误的信令数据进行过滤；

步骤s12：数据除噪：将过滤后的信令数据中噪声数据剔除，其中，所述噪声数据包括乒乓数据、漂移数据和静止冗余数据。

其中，所述乒乓数据的定义为：当手机从一个小区进入另一个小区时，手机接收的信号会从一个基站自动切换到另一个基站。但当信号受到干扰，手机信号会出现不规则的变化，短时间内会出现多次报读；当手机处在两个小区的边界处，由于受多个基站覆盖，而且每个基站信号强度较弱，也会出现在多个基站之间来回切换，这类现象产生的数据就叫做乒乓数据。因此识别方法为：按照时间顺序，对信令数据进行升序排序，以每个移动终端的字段做一个集合；计算第i条数据和第i+1条数据的时间间隔δti＝ti+1-ti，如果小于预先设定的时间阀值t，即δti≤t，则判断所在小区编号是否相同，如果不同则认为是乒乓数据，时间阀值可以取60s。

所述漂移数据的定义为：移动信道是多径衰落信道，无线信号需要经过直射、反射传播到达手机，传播过程中受到建筑物、植被、地形等的阻挡或者基站天线位置摆放不合理，会发生手机信号突然切换到较远基站，过一段时间之后再切回。此外，由于天馈系统输出功率下降或不稳定、基站采用的天线为单极天线、基站设备输出功率过低或不稳定、手机厂家对接收信号电平处理方法存在差异也会导致信号来回切换。这类现象产生的数据叫做漂移数据。则识别方法如下：按照时间顺序对信令数据进行升序排序，以每个移动终端的的字段做一个集合，计算第i条数据和第i+1条数据的距离间隔：式中，r为地球半径，形如lon*表示*的经度，形如lat*表示*的纬度；根据距离间隔计算得到两点之间速度为如果速度大于预先设定的速度阀值，即为漂移数据。

所述静止冗余数据的定义为：由于手机用户长时间停留在一个地方，手机数据在很长一段时间内定位数据都没有变化，这样的数据对研究用户出行特征没有意义，将这种现象产生的数据叫静止冗余数据。其识别方法如下：按照时间顺序对信令数据进行升序排序，以每个移动终端的的字段做一个集合，如果所有集合中显示都是同一个基站，即为静止数据。

步骤s13：停留状态数据识别与剔除。

其中，如图3所示，停留状态数据识别与剔除具体包括下述步骤：步骤s131：按照时间顺序对使用移动终端的游客的出行位置点进行排列；步骤s132：计算发生移动终端信令数据的时间间隔，若时间间隔大于设定的时间阈值，则统计移动终端信令数据的距离间隔，并执行步骤s133，否则结束；步骤s133：若距离间隔小于设定的距离阈值，则判断前面的数据位置点为停留状态，执行步骤s134，否则结束；步骤s134：对判断为停留状态的数据从移动终端信令数据中剔除。

为了更清楚说明停留状态数据识别与剔除的过程，设计一个示例，假设：基站均处在景区范围内；设定的时间阈值为20min，设定的距离阈值为500m。

则如图4所示，旅游停留状态的数据识别方法如下：

搜索用户j所有出行位置点，共有i个点，按照时间顺序对用户出行位置点进行排列；

计算第i个点与第i+k个点的时间间隔，若该时间间隔大于设定的时间阈值20min，则进入到下一步，否则结束；

计算第i个点与第i+k个点的距离间隔，若该距离间隔小于设定的距离阈值500m，则进入到下一步，否则结束；

判断前面k个点为停留点。

对所有用户搜索完成，结束。

上述中i和k都是自然数，从数据1开始。

通过上述步骤，可以获得用户停留位置点的数据列表，将该数据列表从手机信令数据中剔除。

步骤s2：采集旅游景区位置信息，将采集到的旅游景区位置信息在第二图层上采用经度和纬度划分标记出来，从而生成旅游景区图层。

步骤s3：将游客位置图层和旅游景区图层进行叠加，将所有叠加重合的位置数据信息进行输出，生成旅游位置新图层。图层叠加采用软件arcgis实现。

步骤s4：对旅游位置新图层通过外部显示终端进行旅游交通客流的可视化显示。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。