基于运营商位置信令的多级防控方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及业务支撑技术领域，尤其涉及一种基于运营商位置信令的多级防控方法、装置、设备及介质。

背景技术：

对于一些大型的室内、室外活动，公安或消防等部门需要进行安全防控，以消除或者应对其在人身安全、消防等方面可能出现的问题。目前主要通过两种方案进行防控。

第一种方案：目前政府、公安、消防等单位对于一些大型群体性活动场所，通过“视频摄像头监控系统”、采集并传输到市、区监督指挥调度中心。监督指挥调度中心安排警力实时观看，手动调阅。随着监控网络规模的扩大，视频数据海量增长，但对政府、公安等部门有用的视频数据可能不到1％。图像监看和调阅占用的警力很大，从海量的监控视频中获取有用的信息或者情报越来越困难，难以满足现代公安信息化维护的及时性和有效性的需求。

第二种方案：面向政府公安行业，利用运营商的用户位置数据、基础信息数据、用户业务等数据，采用先进大数据处理技术与分析方法对数据进行深度加工和挖掘，提供了包括位置展示、人口流动、应急预警、精确用户分析、反欺诈等标准化产品和个性化支撑的服务体系。协助政府、公安部门快速掌握现场情况做出有效的决策与调度，实现重点区域合理规划和良性疏导。

技术实现要素：

现有安防技术方案存在防控区域单一、防控人流不准确、防控精度不高的问题，影响区域防控效果。本发明在原有的简单人流监控基础上，提出防控区域的多级防控圈管控技术，针对重点区域如演唱会、交通枢纽、景区等进行实时安防监控，建立包含核心防控圈、次级防控圈、交通要塞的多级防控体系，并借助外部视频提供多媒体可视化通道，助力公安部门防控区态势，了解未来短周期内的游客的客流趋势，提前应对潜在的安全风险，强化安防精细化管理。

本发明实施例提供了一种基于运营商位置信令的多级防控方法、装置、设备及介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于运营商位置信令的多级防控方法，该方法包括：设置多个不同级别的防控区域；选取防控区域的基站；以及利用基站信息及客流量信息在地图上显示防控区域的客流情况。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于运营商位置信令的多级防控装置，该装置包括：防控区域设置模块，设置多个不同级别的防控区域；基站选取模块，选取防控区域的基站；以及客流情况显示模块，利用基站信息及客流量信息在地图上显示防控区域的客流情况。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于运营商位置信令的多级防控设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。

本发明实施例提供的基于运营商位置信令的多级防控方法、装置、设备及介质，可以进行多级、多区域防控，防控人流准确性高、防控精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明一实施例的多级防控方法的流程图。

图2示出了根据本发明一实施例的客流情况示意截图。

图3示出了根据本发明另一实施例的多级防控方法的流程图。

图4示出了本发明实施例可以采用的拾取坐标系统。

图5示出了本发明实施例按时间定期记录的客流情况。

图6示出了本发明实施例中的客流流向信息。

图7示出了根据本发明实施例的马尔可夫模型。

图8示出了根据本发明实施例的监控界面示意截图。

图9示出了根据本发明一实施例的多级防控装置的结构框图。

图10示出了根据本发明另一实施例的多级防控装置的结构框图。

图11示出了根据本发明一实施例的多级防控设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

前面所述的现有的第一种方案通过“视频摄像头监控”进行现场安保调度指挥的方式存在如下缺点：1、海量视频数据无法保证有效的存储；2、大量的视频数据无法提供有效的信息；3、现有视频监控系统无法做到安全事件预警。

现有的第二种方案存在如下缺点：防控区域单一、防控人流不准确、防控精度不高，不能及时知晓防控区域突发的意外情况以及无法防止不法分子的盗窃等情况。

本发明根据视频监控及运营商基站信令数据来计算出游客实时客流量，停留时长、客流流向及预测未来客流量。把信令数据加工成“人+时间+位置”的时空标签。故基站信息及基站经纬度数据的准确性，对位置类应用影响极大。目前通过对防控区域的基站经纬度优化、客流流向算法以及人工智能应用来提升用户位置轨迹精准度。

本发明主要面向大型室内、室外活动(如演唱会、马拉松比赛)，为需要防控的区域提供公共安防保障技术支撑。这种活动例如是张学友镇江演唱会，防控区域可以包括演唱会体育馆核心地区、外围地区、交通要塞等多个防控区域，准确预测核心地区(演唱会体育馆)游客的客流趋势、精细化掌控(交通要塞)人流方向，协助镇江公安部门开展有针对性的安防保障工作。

图1示出了根据本发明一实施例的多级防控方法的流程图。

如图1所示，在步骤S101中，设置多个不同级别的防控区域。

防控区域例如可以是上面提及的核心地区、外围地区和交通要塞，其中核心地区的级别最高，外围地区的级别次之，交通要塞的级别在三者中最低。外围地区和交通要塞可以是以核心地区为中心设置在核心地区周围，此时形成核心防控圈、次级防控圈和交通要塞这种两圈多点的形式。防控区域也可以设置成其他的数量和形式。通过划分不同的区域并且为不同区域设定不同级别，可以有规划、有层次地进行管控。

在步骤S102中，选取防控区域的基站。

在选取基站时，客户(例如公安部门)可以协助提供需防控区域的基站信息。在一个实施例中，运营商或者其他执行本发明防控方法的部门或者平台可以通过以下步骤中的一步或多步，剔除异常及无效的基站：

(1)获取防控区域的所有基站信息：源基站(lac,cell,lon,lat)、目标基站(Plac,Pcell,Plon,Plat)、Cnt以及Pcnt，其中lac、cell、lon和lat分别表示源基站的地区区域码(Location Area Code)、小区、经度(longitude)和纬度(latitude)，Plac、Pcell、Plon和Plat分别表示目标基站的地区区域码、小区、经度和纬度，Cnt表示从源基站到目标基站的切换次数，Pcnt表示从目标基站到源基站的切换次数，另外可以用Sum_cnt表示来回切换次数和。

(2)清洗有所缺失的基站数据：可以剔除目标基站中Plac、Pcell、Plon、Plat、Pcnt这些参数中的一个或多个参数有所缺失的基站数据和切换次数较少的数据(如Pcnt<20的基站数据)。

(3)通过计算清洗后的基站邻近度来剔除距离过大的基站：首先计算这些有效基站两两间的距离；找出距离最近的X个对象(基站)，作为测试对象的近邻。分别计算测试对像到这X个对像的距离，将这些距离存入队列Y中。遍历提供的所有基站，计算当前基站对测试对像的距离，若所得距离大于Y中的最大距离，则剔除该基站。通过以上步聚得到防控区域的有效基站信息。

在步骤S103中，利用基站信息及客流量信息在地图上显示防控区域的客流情况。

如上所述，基站信息包括经纬度信息，而GIS(地理信息系统)地图同样包括经纬度信息，因此可以利用经纬度信息将基站映射到地图上。对于一个基站而言，其下当前存在的客流量可以通过与其相连的移动台(移动设备，例如手机)的数量来确定。也就是说，一个基站的客流量信息是可以通过该基站获得的。

在本实施例中，客流情况是以热力图的形式显示在地图上的，如图2所示。

每个防控区域在后台配有一张基站的经纬度坐标信息及热力阀值表，前台通过基站信息及基站下实时客流人数，然后根据这个阀值来添加图层，在GIS地图(例如百度地图)上以特殊高亮的形式(按由深到浅的颜色来表示数据的从大到小、集中到稀疏。)展现当前防控区客流情况。参考图2，其中的深色点表示该区域的客流非常集中。

图3示出了根据本发明另一实施例的多级防控方法的流程图。

如图3所示，在步骤S101中，设置多个不同级别的防控区域。在步骤S102中，选取防控区域的基站。本实施例中的步骤S101、S102和S103与图1所示实施例中的步骤相似，因此在此省略对这些步骤的详细说明。

在本实施例中，在步骤S102中选取基站之后执行步骤S104。在步骤S104中，消除所选取基站的经纬度误差。所选取基站可以是剔除异常及无效基站之后所剩下的有效基站。

本实施例中采用百度地图作为处理和显示的基础，在此情况下，对于步骤S102中通过基站经纬度测算保留下来的基站，可以通过如下方式进行百度地图经纬度误差的消除：

标准地球坐标即定位设备(例如GPS设备)获得的坐标，该坐标需要经过国家测绘局进行加密后形成火星坐标(WGS-84坐标)，我们用的google坐标和高德地图坐标就是火星坐标。如果直接将标准地球坐标显示在百度地图上会有几百米的偏差，那么我们通过在火星坐标的基础上进行两次加密(例如参考下面的部分代码)：第一次加密形成了百度地图上的坐标；第二次加密获取百度地图的POI(Point of Interest，兴趣点)，获得的POI位置信息和真实的位置(即运营商提供的基站经纬度信息)基本一致，可供用户使用。

可以看到，本实施例通过在火星坐标的基础上进行两次加密来消除地图的经纬度误差。在消除了百度地图的经纬度误差之后，可以在百度地图上通过经纬度圈选出演唱会的交通要塞、次级防控圈(外围地区)和核心防控圈区域。区域的经纬度可以通过图4所示的拾取坐标系统来获得。

在步骤S103中，利用基站信息及客流量信息在地图上显示防控区域的客流情况。通过在步骤S104中消除了基站经纬度的误差，步骤S103中客流情况在地图上的显示会更加准确。

在步骤S105中，基于监控视频和所显示的客流情况对客流系数进行调试。通过对客流系数进行调试，可以生成更准确的客流系数，步骤S103中利用调试后的客流系数，可以在地图上更准确地显示客流情况，即所显示的客流情况更符合实际情况。这里的监控视频可以是现有的“视频摄像头监控系统”所生成的视频。通过采用“运营商位置信令”和“视频监控”相结合的技术，既能及时、准确地进行监控，也具备了直观的优点。

步骤S103中显示的客流情况通常是实时的，随着时间的推移，人员会移动到不同的地方，出现人流变化，或者说是客流流动。这种客流流动对于监控而言是非常重要的，其可以将防控重点始终处于被重点关注的位置。

在步骤S106中，利用基站信息及客流量信息定期更新防控区域的客流情况，并且结合视频监控信息及道路匹配算法，确定客流流向。

各个区域在后台配置的每一个基站经纬度都记录出现在其信号范围内的手机用户信令数据信息(用户唯一标识：USER_ID、基站信息：LAC、CELLID、访问时间：yyyymmddhh24miss)(访问时间中的yyyy表示4位年份、mm表示2位月份、dd表示日期、hh表示24时制的小时、mi表示分钟、ss表示秒)，将一定周期、一定范围内的基站所接收的信息集合起来，就能识别出某个手机用户在这个范围中的活动轨迹。在活动周边交通要塞处，前台通过后台表的基站信息及基站下用户手机产生的信令数据进行计数即得到实时客流人数，在GIS地图上每5分钟颗粒度(也可以采用其他更新频率)地呈现出来，结合平台视频监控信息及道路匹配算法，确定客流流向。准确把握防控压力，提供精确的防控圈人流预警。同时利用热力图将优势警力部署在最需要的地方，便于快速的调度指挥及任务发布。

图5示出了本发明实施例按时间定期记录的客流情况，例如按上面所提及的每5分钟进行更新。图6示出了本发明实施例中的客流流向信息，该客流流向信息对于监控非常重要，可以作为单独的画面进行显示。

本实施例中使用的道路匹配算法如下：

通过分析后台所配基站信息与交通要塞处手机用户产生的信令数据，经过基站缓冲与道路叠加分析，得到每条道路上分布不同的基站序列，以此作为道路的基站切换序列，记为Ri＝{n1,n2,…,nk}，其中Ri表示第i条道路，nk表示基站序列中第k个基站；同时，通过用户手机切换信令数据(用户唯一标识：USER_ID、基站信息：LAC、CELLID、访问时间：yyyymmddhh24miss)按照时间维度进行排列，可以得到每个用户经过的一系列基站的切换序列Uj＝{n1,n2,…,nm}。然后对每个用户的移动切换序列与道路的基站切换序列进行相似度计算，获得与该用户移动轨迹和道路匹配的信息，从而筛选出在道路上的用户。具体计算Ri与Uj的欧式距离d，如下：

在步骤S107中，利用人工智能算法推算客流流向。

根据当前人群密集区域的数据及历史客流数据，分析客流走向趋势，预测未来一段时间内客流的变化情况，公安部门根据以上趋势情况对重点区域的客流动向提前掌握，从而能够更好将客流疏散到次级防控圈、核心防控圈。具体操作步骤为：

通过先前交通要塞往次级防控圈或外级防控圈流入的轨迹数据(为步骤S106得到的客流数据、客流流向，包括用户ID、用户特征、经纬度信息等)，获得所经过每个基站的位置P(position)及时间T(time)，选取交通要塞某几段邻近基站的距离D(distance)及时间T(time)，计算出用户在此几段所有基站间进行的速度V(velocity)(阀值)。分析整条交通要塞道路，可以统计出经过该道路的所有用户，以每个用户的切换间隔距离D作为权重，对速度进行加权平均得到每个用户在该道路的统计平均速度。最后，将处在该道路上的所有用户的统计平均速度的分布进行统计，95％的用户达到的步行速度范围即作为该交通要塞的交通速度，从而以此判断该道路处人流密集度，根据马尔可夫算法定义：一个特殊的随机运动系统在T+1时刻和T时刻的状态有关，利用这一点预测该道路下一个出口处的客流量。

本实施例中以马尔可夫算法作为人工智能算法的示例，则推算客流流向的过程如下：

马尔可夫模型状态转移概率矩阵定义：若系统有n个状态，则系统全部一步转移概率的集合所组成的矩阵，称为一步状态转移概率矩阵。

其中：

pij⁽¹⁾—表示系统从状态i到状态j的一步转移概率，“(1)”表示一步；

pij—表示系统从状态i经过一步转移到状态j的概率；

P(Xm+1＝j|Xm＝i)—表示在时刻m的系统状态为i的条件下，转移到(发生)在时刻m+1的系统状态为j的条件概率，表示为

①pij≥0 i,j＝1,2,…,n

(1)将T时刻历史轨迹数据代入概率矩阵中；

(2)计算T时刻状态，求出系统的T时刻状态转移概率矩阵；

(3)通过加权的方法来预测下一个停留区域的客流数。

图7示出了根据本发明实施例的马尔可夫模型，其中数字2表示防控圈，数字0、1、3表示交通要塞。在此情况下，转移概率矩阵如下：

图8示出了根据本发明实施例的监控界面示意截图。如图8所示，在该监控界面中，多种信息可以通过拼接方式显示在同一画面中，从而能够更容易地进行监控。在其他实施例中，也可以采用将各种信息分开显示或者进行不同拼接组合的方式进行监控。

在其他实施例中，本发明的多级防控方法除了包括步骤S101、S102和S103之外，还可以包括步骤S104、S105、S106和S107中的一个或多个步骤，而不是必须包括所有这些步骤。

本发明实施例的多级防控方法弥补了现有“视频监控系统”视频数据量大、无法存储以及无法提前预警的缺陷，并且全方位支撑不同应用场景如大型活动(演唱会、马拉松)、重大集会等的客流监测，可支撑室外、室内区域安保，还能精确到楼层、展厅、甚至几平方米的位置区域。

图9示出了根据本发明一实施例的多级防控装置的结构框图。如图9所示，多级防控装置包括防控区域设置模块201、基站选取模块202和客流情况显示模块203。

防控区域设置模块201可以设置多个不同级别的防控区域，基站选取模块202可以选取防控区域的基站，客流情况显示模块203可以利用基站信息及客流量信息在地图上显示防控区域的客流情况。在本实施例的多级防控装置中，客流情况显示模块203可以是以热力图的形式在地图上显示客流情况。

图10示出了根据本发明另一实施例的多级防控装置的结构框图。如图10所示，多级防控装置包括防控区域设置模块201、基站选取模块202、经纬度误差消除模块204、客流情况显示模块203、客流系数调试模块205、定期更新模块206和客流流向推算模块207。

模块201、202和203与图9类似，此处省略对其的详细说明。

在本实施例的多级防控装置中，基站选取模块202通过以下方式选取基站：客户协助提供需防控区域的基站信息；以及剔除异常及无效的基站。剔除异常及无效的基站可以包括：获取防控区域的所有基站信息；清洗有所缺失的基站数据；以及通过计算清洗后的基站邻近度来剔除距离过大的基站。本实施例的多级防控装置还可以包括经纬度误差消除模块204，其消除所选取基站的经纬度误差。经纬度误差的消除可以是通过在火星坐标的基础上进行两次加密来执行的。

本实施例的多级防控装置还可以包括客流系数调试模块205，其基于监控视频和所显示的客流情况，对客流系数进行调试。

本实施例的多级防控装置还可以包括定期更新模块206，其利用基站信息及客流量信息定期更新防控区域的客流情况，并且结合视频监控信息及道路匹配算法，确定客流流向。

本实施例的多级防控装置还可以包括客流流向推算模块207，其利用人工智能算法推算客流流向。

图9和图10中的各个模块可以分别与图1和图3中的各个步骤相对应，因此各个模块的进一步细节可以参考相应的步骤。

在其他实施例中，本发明的多级防控装置除了包括模块201、202和203之外，还可以包括步骤204、205、206和207中的一个或多个模块，而不是必须包括所有这些模块。

结合图1或图3描述的本发明实施例的多级防控方法可以由多级防控设备来实现。图11示出了本发明实施例提供的多级防控设备的硬件结构示意图。

多级防控设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种多级防控方法。

在一个示例中，多级防控设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图11所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将多级防控设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

另外，结合上述实施例中的多级防控方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种多级防控方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。