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Comput
巳
r
Applications
计算机应用,
2015
,
35(
9)
: 2453 - 2456, 2469
[SSN 1001-9081
CODEN./YIIDU
2015-09-
10
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文?在编号
:1001-9081(2015)09-2453-04
doi: 10.
11772/j.
issn.
1001-908
1.
2015.
09.2453
二维空间上基于呼叫详细记录数据的用户移动性分析
石立兴\胡访宁
('/,问科学技术大学信息科学与技术学院,台
IJ
巳
230027)
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~通信作者也fIfl
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摘
要:针对当前基于呼叫详细记录
(CDR)
研究用户移动性主要局限于移动距离、回旋半径等一维尺度,且该尺
度不能准确描述移动范围的问题,提出在二维空间上用覆盖移动轨迹的凸包面积来描述用户的移动范围,用群体移
动向量分析人群的移动行为
O
首允,设计了一种基于经纬度建立二维平面笛卡尔坐标系的方法。该方法结合墨卡托
投影与半正矢公式得到散点问方位与距离,并依此确立散点在平面坐标系的坐标;然后,基于该坐标系计算了覆盖用
户一天内移动轨迹的凸包及其面积,并统计其分布;最后,对所有用户的移动向量分时段作累积,分析群体移动向量
在一天内的变化。实验结果表明,在
180
km
范围内,新坐标所计算的方位角与由墨卡托投影下确定的结采平均偏差
0.037
0
,点问距离与由半正矢公式得到的结果平均偏差
0.102%
,可以很好地保持散点间的方位与距离关系。覆盖移
动轨迹的凸包面积满足采律分布,并与移动距离有较高的相关性。群体移动向量的变化展现了人群移动的潮沙现
象,而且为发掘用户所在区域与周边地区的联系提供新的视角。
关键询:坐标转换;呼叫详细记录;移动性;轨迹凸包;移动向量
中图分类号
:T
凹
9
l.
77 ;TN929. 53
文献标志码
:A
Users' mobility analysis based on call detail record in two-dimensional space
SHI
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Fangyu
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Abstract:
Since recent studies on users' mobility based on Call Detail Record
(CDR)
mainly
lI
se metrics in one
dimensional space
, such as the travel distance
and
the radius of gyration which
can
not exactly describe the scope of
lI
sers'
mobility
, the Area of the Convex Hull Covering a user's daily Trajectory (ACHCT) was applied
to
investigate users' mobility
scale in two-dimensional space
, and the mobility vector was introduced
to
study the mobility of the crowd. Firstly, a method
was designed
to
set
up
two-dimensional Cartesian coordinates based on latitude and longitude coordinates. The method applied
the Mercator projection and the haversine formula to calculate the bearing and distanee between scattering points
, based on
which the coordinates of points in the plane coordinates were determined. Then
, based on the coordinates, the eonvex hulls
covering users' daily trajectories were calculated and the distribution of the areas of all convex hulls was analyzed. Finally
, the
mobility vectors of agglomerated de
• dentified callers were accumulated respectively in different time
segments
出
ld
the changes
in a day were analyzed. The experimental results show that
, within the scale of 180 km, the average deviations of bearing
angle and distance calculated with the new coordinates are
O.
037
0
and
O.
102%
, compared with those calculated with Mercator
projection and haversine formula. The new coordinates can maintain the distance and bearing between points wel
l. ACHCT
follows a power-Iaw distribution and has a strong correlation with the travel distance. The changes of the crowd's mobility
vector
, show the tidal phenomenon of the crowd's travel and give a new sight
to
discover the c
Ol
Telation between areas where
users reside and those nearby.
Key
words:
coordinate transform; Call Detail Record
(CDR);
mobility; convex hull of traject
Ol
Y;
mobility vectol
。
引言
随着移动通信技术的发展,移动电话广泛普及,产生了海
量的移动通信数据。其中日子叫详细记录
(Call
Detail Record ,
CDR)
包含用户通话相关信息,如呼叫时刻、通话时长、连接的
通信小区等。结合基站的位置信息,
CDR
可反映用户大致的
活动轨迹。大量的移动轨迹数据蕴含人类行为的时空分布特
性,对其研究可以挖掘人们的移动模式
[1
剖,理解人类行为动
力学特征
[3
-4J
同时了解用户所在区域的生活方式、地理环
境、交通状况、发展水平等
[5
-7]进而为城市建设、道路规划、
社会发展等提供参考。
目前基于
CDR
数据对用户移动性的分析往往局限于
"点""线即用户通话的位置分布及其位置依时间变化形成
的折线轨迹,在二维平面内的移动性描述与分析较少。二维
平面上常见的几何概念大多基于笛卡尔坐标系来描述与计
算,然而地理位置通常被表示为经纬度的形式。为获得位置
的平面坐标表示,有别于测绘专业中复杂的建立地方坐标系
的方法川,本文提出基于已知点问的方位角与距离关系建立
收稿日期
:2015-04-15
;修回日期
:2015-05-08
0
基金项目:安徽省科技计划项日
(1201b0403021)
,
作者简介:石立兴
(J987
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注
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Jf究什:‘主要研究方|句:形功通信数州分
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究方向:通信网、智能
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