《電子技術應用》
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基于居民出行特征的職住地精細化識別
網絡安全與數據治理
黃興如,李奕萱,劉中亮,馮瀚斌,王希昭,閆龍,胡博文,李炫孜,李大中
聯通數字科技有限公司數據智能事業部
摘要: 為了解決傳統職住模型測算規則的單一性和局限性,降低各區域居民用戶因作息規律差異或臨時性變化而造成的職住地識別誤差,創新性提出一種基于不同區域居民出行特征的職住地精細化識別方法。首先,采用“3 min切片”和“角度+駐留時間+連接次數”等多種方式對手機信令數據進行降噪提煉;然后,基于時空約束密度聚類進行駐留點識別分析;最后,根據各城市居民日常出行特征,通過引入加權駐留時長動態更新各城市區域居民用戶職住地測算規則,進而精細化識別不同城市用戶職住地分布。實驗結果表明,所提方法涉及的過程均合理有效,且最終的職住地識別效果要明顯優于傳統單一職住模型測算規則,適用于同時批量處理多個區域職住地問題,尤其對因突發狀況而產生作息時間變化的城市效果更為顯著。
中圖分類號:TP311;F299.2文獻標識碼:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.08.008
引用格式:黃興如,李奕萱,劉中亮,等.基于居民出行特征的職住地精細化識別[J].網絡安全與數據治理,2024,43(8):44-48.
Fine-grained identification method of home-work location based on travel characteristics of residents
Huang Xingru, Li Yixuan, Liu Zhongliang, Feng Hanbin, Wang Xizhao, Yan Long, Hu Bowen, Li Xuanzi, Li Dazhong
Data Intelligence Division,Unicom Digital Technology Co., Ltd.
Abstract: To address the simplicity and limitations of the traditional homework model calculation rules and reduce the identification errors caused by differences in the daily routines of residents in various regions or temporary changes, this study proposed a finegrained identification method of home-work location based on the travel characteristics of residents in different regions. Firstly, various methods such as "3-minute slicing" and "angle + stay time + connection frequency" are used to denoise and refine the mobile phone signaling data. Then, based on spatiotemporal constrained density clustering, stay points are identified and analyzed. Finally, according to the daily travel characteristics of residents in various cities, weighted stay duration is introduced to dynamically update the home-work calculation rules for residents in different city areas, thereby refining the identification of home-work distribution for users in different cities. Experimental results show that the processes involved in this method are reasonable and effective, and the final homework identification results are significantly better than those of traditional single homework model calculation rules. This method is suitable for batch processing of homework problems in multiple regions simultaneously, particularly for cities where changes in routines are caused by unexpected events.
Key words : cellular signaling data; travel characteristics; DBSCAN; weighted stay duration;home-work location identification

引言

精準有效識別不同區域居民職住地以及挖掘居民處于職住地的時空規律可為城市職住規劃、經濟發展布局、公共資源分配和交通管理決策提供數據支持。手機信令數據具有覆蓋廣、延遲低、時效高、周期長等特點,因此借助手機信令位置數據進行居民活動分析研究具有良好的基礎和開端,能夠從大規模時空軌跡信息中挖掘居民的活動范圍、出行時長、駐留興趣點和出行方式等重要時空屬性特征[1-3]。

由于設備測量、計算方法、數據傳輸等因素影響,致使獲得的軌跡數據多存有誤差,而研究表明利用空間聚類算法將鄰近的位置點進行聚合形成累計停留時間可減少該影響[4-5]。在此基礎上,通過設置多日夜間和多日日間的駐留日長以及每日的最短駐留時長等指標,可對用戶的居住地、工作地和慣常性活動點進行識別[6]。Zang等[7]依據手機用戶在自定義的職住時間段內分別產生的業務頻繁程度來確定職住地。Isaacman等[8]基于手機通話定位,通過空間聚類識別用戶的重要活動地點,進而通過時間分析確定職住地。唐小勇等[9]提出一種職住計算框架,識別用戶在一天內的多日穩定點和綜合工作日與節假日穩定點,基于此來判斷用戶的職住地。張天然[10]利用每日20:00至次日8:00和工作日9:00~18:00的手機數據訓練識別,將出現概率最高且超過 60%的區域作為用戶的職住地。可見當前職住地測算方法的基本原理是采用某種規則對居住、工作行為的時間、空間特征進行歸納測算。然而,上述方法中所設定的時間規則具有一定的局限性,并未兼顧到不同區域因地理位置、經濟條件,甚至重大事件造成的各種作息時間差異,進而導致識別的用戶職住地可能存在誤差;尤其是疫情期間各區域居民職住地會存在不規律性變化[11]。

職住地測算的關鍵問題是如何解決手機信令數據的時間連續性(用戶信令事件記錄的時間間隔不固定),以時間特征作為識別規則的相關方法可以分類四種:累積時間法、特征時間法、信息熵法、時間閾值法[12]。現基于累積時間法、特征時間法和時間閾值法,提出一種適用于全國不同區域的職住地精細化識別方法,以消除不同區域用戶因作息時間差異造成的職住地識別誤差。


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作者信息:

黃興如,李奕萱,劉中亮,馮瀚斌,王希昭,閆龍,胡博文,李炫孜,李大中

(聯通數字科技有限公司數據智能事業部,北京100010)


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