申请/专利权人：北京航空航天大学;中移动信息技术有限公司

申请日：2024-01-05

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN117528423B

主分类号：H04W4/029

分类号：H04W4/029;H04W4/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明涉及一种基于手机信令的地铁乘客实时乘车状态计算方法及系统，属于智慧交通领域，其方法包括：步骤S1：获取地铁运行数据，包括地铁线路描述信息数据、地铁站点描述信息数据和地铁线路拓扑结构数据；步骤S2：根据运营商提供的基站位置参数数据，识别专用基站，构建基站‑地铁站映射表；步骤S3：基于有限状态机理论，设定乘车状态集合和状态转移集合，在任意时刻，用户处于且仅处于乘车状态集合中的一个状态，利用基站‑地铁站映射表和用户的信令数据，对用户的实时乘车状态进行更新。本发明提供的方法实时获取用户的乘车状态，从而为下游的监控任务提供数据支撑。

主权项：1.一种基于手机信令的地铁乘客实时乘车状态计算方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取地铁运行数据，包括地铁线路描述信息数据、地铁站点描述信息数据和地铁线路拓扑结构数据；步骤S2：根据运营商提供的基站位置参数数据，识别专用基站，构建基站-地铁站映射表；步骤S3：基于有限状态机理论，设定乘车状态集合和状态转移集合，在任意时刻，用户处于且仅处于所述乘车状态集合中的一个状态，利用所述基站-地铁站映射表和用户的信令数据，对用户的实时乘车状态进行更新，具体包括：步骤S31：设定用户乘车状态集合包括：空、候车、低置信度乘车、乘车、信令缺失乘车；其中，空，表示用户不处于地铁系统中；候车，表示用户在某一地铁站点停留；低置信度乘车，表示用户的信令序列与某段地铁线路吻合，但由于此段线路缺乏高置信度专用基站，用户被误判为地铁出行的几率较高；乘车，表示用户在某条地铁线路上乘车；信令缺失乘车，表示用户先前在某条地铁线路上乘车，而后发生了信令缺失，目前可能还在乘车；步骤S32：设定用户状态转移集合包括：由空转移为候车、由候车转移为空、由候车自转移为候车、由候车转移为低置信度乘车、由候车转移为乘车、由低置信度乘车转移为空、由低置信度乘车自转移为低置信度乘车、由低置信度乘车转移为候车、由低置信度乘车转移为乘车、由乘车转移为空、由乘车转移为候车、由乘车自转移为乘车、由乘车转移为信令缺失乘车、由信令缺失乘车转移为空、由信令缺失乘车转移为候车、由信令缺失乘车转移为乘车；步骤S33：除空状态外，用户处于每个状态时，都有一个过期时间，当过期时间到时，用户所处的状态会自动转移，具体包括：步骤S331：由候车转移为空：在设定的最长候车时间内，未产生新的信令数据；步骤S332：由低置信度乘车转移为空：在设定的从经过的最后一个地铁站搭乘至下一站所需的最长时间内，未产生新的信令数据；步骤S333：由乘车转移为信令缺失乘车：在设定的从经过的最后一个地铁站搭乘至下一站所需的最长时间内，未产生新的信令数据；步骤S334：由信令缺失乘车转移为空：在设定的最长信令缺失时间内，未产生新的信令数据；步骤S34：构建信令数据的结构为：用户ID、基站ID、时间戳；当收到一条信令数据时，提取所述信令数据中的基站ID，在所述基站-地铁站映射表中获取与该基站对应的站点ID，构建站点集合；结合所述信令数据与其用户所处的乘车状态，完成相关用户乘车状态的转移，具体包括如下步骤：步骤S341：由空转移为候车：收到的所述信令数据来自所述专用基站，表明用户到达所述专用基站对应的地铁站附近；步骤S342：由候车转移为空：收到的所述信令数据来自非专用基站，且此类信令条数达到预设阈值，表明用户已经离开地铁站；步骤S343：由候车转移为低置信度乘车：收到的所述信令数据来自所述专用基站，对应的站点并非候车站点，从所述候车站点可以在对应的信令间隔时间内到达该站点，且所述候车站点与该站点都被标为缺乏高置信度专用基站；步骤S344：由候车转移为乘车：收到的所述信令数据来自所述专用基站，对应的站点并非候车站点，从所述候车站点可以在对应的信令间隔时间内到达该站点，且所述候车站点与该站点并非都被标为缺乏高置信度专用基站；步骤S345：由低置信度乘车转移为空、由乘车转移为空：收到的所述信令数据来自所述非专用基站，且在预定的时间内未收到来自经过的最后一个地铁站点的下一站的专用基站的信令，表明用户已经离开地铁站，未在预期时间内到达下一站；步骤S346：由低置信度乘车转移为候车、由乘车转移为候车：（1）收到的所述信令数据来自经过的最后一个地铁站的专用基站，对应的信令间隔时间反映用户在该站点的停留时间达到预设阈值；（2）收到的所述信令数据来自其他地铁站点的专用基站，从经过的最后一个站点无法在对应的信令间隔时间内到达该地铁站；步骤S347：由候车自转移为候车：（1）收到的所述信令数据来自所述非专用基站，此类信令条数未达到预设阈值，表明只是正常的信令漂移；（2）收到的所述信令数据来自候车站点的专用基站，表明用户仍在该地铁站点候车；（3）收到的所述信令数据来自其他地铁站点的专用基站，但从所述候车站点无法在对应的信令间隔时间内到达该站点；步骤S348：由低置信度乘车自转移为低置信度乘车、由乘车自转移为乘车：（1）收到的所述信令数据来自所述非专用基站，对应的信令间隔时间在预期到达下一站的最长时间内，可能源自用户在乘往下一站的过程中与地铁线路附近的基站通信；（2）收到的所述信令数据来自经过的最后一个地铁站点的专用基站，对应的信令间隔时间反映用户在该站点的停留时间未达到预设阈值；（3）收到的所述信令数据来自其他地铁站点的专用基站，从经过的最后一个地铁站点可以在对应的信令间隔时间内到达该站点；步骤S349：由低置信度乘车转移为乘车：持续经过了若干不同地铁站点，已经充分地排除了地铁线路段由于缺乏高置信度专用基站引起的误判；步骤S3410：由信令缺失乘车切换为空：收到的所述信令数据来自所述非专用基站，表明用户在经过预设时间的信令缺失后，出现在地铁系统之外；步骤S3411：由信令缺失乘车切换为候车：收到的所述信令数据来自所述专用基站，从经过的最后一个地铁站点无法在对应的信令间隔时间内到达该站点；步骤S3412：由信令缺失乘车切换为乘车：收到的所述信令数据来自所述专用基站，从经过的最后一个地铁站点可以在对应的信令间隔时间内到达该站点。

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