农用车辆违法超员载人识别方法及存储介质与流程

1.本发明涉及环境监测领域中移动源排放预测技术领域，具体涉及一种农用车辆违法超员载人识别方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.近年来，拖拉机、低速载货汽车和三轮汽车违法超员载人交通事故时有发生，给人民生命财产安全带来了重大损失，尤其是在农忙季节，农用车辆违法超员载人情况突出，发生事故风险更高。但由于这些车辆多是行驶在农村、乡镇地区的国、省、县、乡道路，交通管理薄弱，没有交警主动巡逻情况下，难以发现。如何识别道路上在行驶的拖拉机、低速载货汽车和三轮汽车是否有违法超员载人，和车辆行驶的路段，是需要迫切解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明提出的一种农用车辆违法超员载人识别方法、系统及设备，可至少解决背景技术中的技术问题之一。
4.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
5.一种农用车辆违法超员载人识别方法，通过计算机设备执行以下步骤，包括以下步骤：
6.筛选覆盖农村、乡镇的国、省、县道路的基站经纬度信息，不包含城市道路，使用geohash算法，对基站覆盖范围做网格化处理；
7.筛选经过农村、乡镇的国、省、县道路代码和经纬度信息；
8.根据基站网格数据和道路经纬度数据，将道路数据做分段，和基站网格做对应，即基站覆盖的道路路段；
9.根据卡口过车数据，筛选经过卡口的农用车的过车数据；
10.提取有农用车经过的卡口对应的基站信令数据，根据手机mr数据，根据手机用户位置信息和基站与道路的映射关系，筛选农用车经过的卡口所在道路移动的手机用户；
11.通过数据采集时间间隔和用户移动位置变化，计算这些用户过去一定时间的移动的速度，筛选用户移动速度低于30km/h，并且有超过4个用户在相同位置，以相同速度，同一方向行驶超过一公里，则判定为疑似农用车违法超员载人；
12.根据手机信令信息，实时输出疑似农用车违法超员载人的人员位置信息至交通管理部门。
13.进一步的，所述筛选覆盖农村、乡镇的国、省、县道路的基站经纬度信息，不包含城市道路，使用geohash算法，对基站覆盖范围做网格化处理，包括：
14.获取覆盖农村、乡镇的国、省、县道的道路代码和经纬度信息、卡口位置信息，并对道路数据做清洗，按照道路所处区县、乡镇做分组梳理，形成道路归属的行政区划、道路代码、道路性质、卡口位置、经纬度信息。
15.进一步的，筛选经过农村、乡镇的国、省、县道路代码和经纬度信息包括，
16.通过基站名称和基站经纬度位置信息，对基站覆盖范围做网格化处理，根据基站类型、覆盖范围和所处位置，划分为不同规格大小的网格，使用网格经纬度，对覆盖下的道路路段和卡口做匹配。
17.进一步的，根据基站网格数据和道路经纬度数据，将道路数据做分段，和基站网格做对应，即基站覆盖的道路路段，包括：
18.根据基站网格和道路经纬度匹配后的数据，对道路做分段处理，每段道路和卡口映射到对应基站覆盖下的网格中，并对道路路段进行编码排序，建立基站信息、网格编码、道路路段编码、卡口编号对应关系表。
19.进一步的，所述根据卡口过车数据，筛选经过卡口的农用车的过车数据包括，
20.提取实时过车数据，筛选有农用车经过的卡口过车数据，得到车辆经过时间、车牌号码、车牌种类、过车方向、道路代码、卡口编号、过车速度。
21.进一步的，所述通过数据采集时间间隔和用户移动位置变化，计算这些用户过去一定时间的移动的速度，包括：
22.4.1、通过手机mr数据，可以获取到过去一定时间段内，手机所在小区的标识和接收到的电平值，以及相邻小区的标识和电平值；
23.4.2、按照手机号码标识做分组，对mr信令数据做分组和排序，得到每个手机用户按照时间先后顺序所经过的小区、经纬度信息、电平值信息、采集时间等信息列表；
24.4.3、根据手机mr信息列表中的经纬度信息，匹配到所在道路位置信息，根据信息采集的开始和结束时间，计算对应的时间差t，和用户在道路移动的开始位置和结束位置，计算在道路的移动距离l，最终得到用户移动速度s：s＝l/t。
25.进一步的，步骤4.3之后还包括以下步骤：
26.4.4、同行用户确认方法，通过用户手机切换的基站mr信令经纬度数据，匹配道路网格数据，得到经过的道路网格信息，提取不同用户经过同一卡口前一段时间内，用户经过的道路网格数据，根据经过时间对道路网格数据做排序，使用改进的lcss算法计算经过道路轨迹的相似度，对于在同一时间段内，经过道路网格轨迹相似度大于等于70％的用户，认为是同行用户。
27.进一步的，改进的lcss算法计算移动轨迹相似度步骤如下：
28.⑥
根据过车数据中，有农用车经过的卡口过车时间、道路代码，筛选基站信令中同一时间经过此道路的手机用户mr信令数据，提取这些用户在过去一段时间内经过的基站信息和时间信息；
29.⑦
将经过的基站信息按照经过时间先后顺序排序，并和道路网格信息做匹配，得到道路网格信息和经过时间对应的序列信息，根据用户移动距离和时间，计算用户在此时间段内平均移动速度，剔除平均移动速度大于30km/h，小于10km/h的用户；
30.⑧
得到满足条件的用户移动轨迹序列：
31.t
t
＝{(l1，t1)，(l2，t2)，...，(li，ti)，(ln，tn)}
32.其中(li，ti)表示用户移动到某个基站对应道路位置li对应的时间ti；
33.⑨
时间相似性系数的计算公式为：
[0034][0035]
其中δt为精度，ti(u)表示手机用户u在某一时间精度到达某一基站对应道路位置li(u)的时刻，tj(v)表示手机用户在某一时间精度内达到某一基站对应道路位置lj(n)的时刻，δ(li(u)，lj(v))是重合性公式，当两个用户所在道路位置重合时，值为1，否则为0；
[0036]
⑩
结合时间因素，改进的lcss序列相似度算法为：
[0037][0038]
其中，公式的第一部分表示用户u和用户v在一定时间段内经过道路信息的最长公共子序列，第二部分表示每一个时间精度下，两个用户在邻近时间相同的位置的比例。
[0039]
另一方面，本发明还包括一种农用车辆违法超员载人识别方法，包括以下步骤：
[0040]
筛选覆盖农村、乡镇的国、省、县道路的基站信息，使用geohash算法，对基站覆盖范围做网格化处理；
[0041]
筛选经过农村、乡镇的国、省、县道路代码和经纬度信息；
[0042]
根据基站网格数据和道路经纬度数据，将道路数据做分段，和基站网格做对应，即基站覆盖的道路路段；
[0043]
提取基站下驻留的手机用户信令数据，筛选在以上道路移动的用户，计算用户移动速度和位置信息；
[0044]
根据用户位置信息和移动速度，筛选移动速度低于30km/h的用户，若用户同行位置相同、同行速度相同、同行距离大于1公里，同行人数超过四人的用户，初步识别为疑似乘坐农用车用户；
[0045]
根据卡口过车数据，筛选经过卡口的农用车过车数据，包含车辆号牌信息、经过时间和卡口点位编号；
[0046]
农用车经过卡口时间和位置，与疑似乘坐农用车用户经过卡口时间和位置相同，则判定为疑似农用车违法超员载人；
[0047]
根据手机信令信息，实时输出疑似农用车违法超员载人的人员位置信息至交通管理部门。
[0048]
又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
[0049]
再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。
[0050]
由上述技术方案可知，本发明的农用车辆违法超员载人识别方法，提供一种通过手机信令数据和道路卡口过车数据，计算手机移动速度、手机网格位置和道路点位网格做
匹配，同时结合过车数据，识别以上车辆是否存在违法超员载人，以及车辆行驶的路段，对于疑似车辆，将路段信息发送至交警管理部门，及时出警巡逻查处，预防交通事故发生。
[0051]
总的来说，本发明农用车违法超员载人造成的交通事故时有发生，造成了人员伤亡和财产损失，通过本发明农用车违法超员载人识别方法，可以自动识别道路上行驶的违法超员载人的农用车辆位置，交通管理部门可以根据需要，提前进行排查处理，减少或避免交通事故的发生，同时减轻了交警的巡逻压力，优化警力部署。
附图说明
[0052]
图1为本发明流程框图。
具体实施方式
[0053]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0054]
如图1所示，本实施例所述的农用车辆违法超员载人识别方法，通过计算机设备执行以下步骤，
[0055]
方式一：
[0056]
1、筛选覆盖农村、乡镇的国、省、县道路的基站经纬度信息(非城市道路)，使用geohash算法，对基站覆盖范围做网格化处理；
[0057]
2、筛选经过农村、乡镇的国、省、县道路代码和经纬度信息；
[0058]
3、根据基站网格数据和道路经纬度数据，将道路数据做分段，和基站网格做对应，即基站覆盖的道路路段；
[0059]
4、根据卡口过车数据，筛选经过卡口的农用车(拖拉机、低速载货汽车和三轮汽车)过车数据，包含车辆号牌信息、经过时间和卡口点位编号；
[0060]
5、提取有农用车经过的卡口对应的基站信令数据，根据手机mr数据，根据手机用户位置信息和基站与道路的映射关系，筛选农用车经过的卡口所在道路移动的手机用户。通过数据采集时间间隔和用户移动位置变化，计算这些用户过去一定时间的移动的速度，筛选用户移动速度低于30km/h，并且有超过4个用户在相同位置，以相同速度，同一方向行驶超过一公里，则判定为疑似农用车违法超员载人；
[0061]
6、根据手机信令信息，实时输出疑似农用车违法超员载人的人员位置信息至交通管理部门。
[0062]
方式二：
[0063]
1、筛选覆盖农村、乡镇的国、省、县道路的基站信息，使用geohash算法，对基站覆盖范围做网格化处理；
[0064]
2、筛选经过农村、乡镇的国、省、县道路代码和经纬度信息；
[0065]
3、根据基站网格数据和道路经纬度数据，将道路数据做分段，和基站网格做对应，即基站覆盖的道路路段；
[0066]
4、提取基站下驻留的手机用户信令数据，筛选在以上道路移动的用户，计算用户移动速度和位置信息；
[0067]
5、根据用户位置信息和移动速度，筛选移动速度低于30km/h的用户，若用户同行位置相同、同行速度相同、同行距离大于1公里，同行人数超过四人的用户，初步识别为疑似乘坐农用车用户；
[0068]
6、根据卡口过车数据，筛选经过卡口的农用车(拖拉机、低速载货汽车和三轮汽车)过车数据，包含车辆号牌信息、经过时间和卡口点位编号；
[0069]
7、农用车经过卡口时间和位置，与疑似乘坐农用车用户经过卡口时间和位置相同，则判定为疑似农用车违法超员载人；
[0070]
8、根据手机信令信息，实时输出疑似农用车违法超员载人的人员位置信息至交通管理部门。
[0071]
以下以方式一为例具体说明：
[0072]
1、获取道路和基站经纬度及覆盖信息
[0073]
1.1、道路信息
[0074]
获取覆盖农村、乡镇的国、省、县道的道路代码和经纬度信息、卡口位置信息，并对道路数据做清洗，按照道路所处区县、乡镇做分组梳理，形成道路归属的行政区划、道路代码、道路性质、卡口位置、经纬度信息等；
[0075]
1.2、基站经纬度信息和覆盖信息
[0076]
通过基站名称和基站经纬度位置信息，对基站覆盖范围做网格化处理，根据基站类型、覆盖范围和所处位置，划分为不同规格大小的网格，使用网格经纬度，对覆盖下的道路路段和卡口做匹配；
[0077]
1.3、根据基站网格和道路经纬度匹配后的数据，对道路做分段处理，每段道路和卡口映射到对应基站覆盖下的网格中，并对道路路段进行编码排序。建立基站信息、网格编码、道路路段编码、卡口编号对应关系表；
[0078]
2、根据实时过车数据，筛选农用车经过卡口信息
[0079]
提取实时过车数据，筛选有农用车经过的卡口过车数据，得到车辆经过时间、车牌号码、车牌种类、过车方向、道路代码、卡口编号、过车速度；
[0080]
3、根据道路卡口和基站映射关系，提取有农用车经过的卡口对应的基站信令数据，根据手机信令mr信息中的用户经纬度数据，和道路数据做匹配，筛选卡口对应道路上移动的手机用户；
[0081]
4、提取这些用户信令数据，计算过去一定时间段内用户移动的速度和位置；
[0082]
4.1、通过手机mr数据，可以获取到过去一定时间段内，手机所在小区的标识和接收到的电平值，以及相邻小区的标识和电平值；
[0083]
4.2、按照手机号码标识做分组，对mr信令数据做分组和排序，得到每个手机用户按照时间先后顺序所经过的小区、经纬度信息、电平值信息、采集时间等信息列表；
[0084]
4.3、根据手机mr信息列表中的经纬度信息，匹配到所在道路位置信息，根据信息采集的开始和结束时间，计算对应的时间差t，和用户在道路移动的开始位置和结束位置，计算在道路的移动距离l，最终得到用户移动速度s：s＝l/t；
[0085]
4.4、同行用户确认方法，通过用户手机切换的基站mr信令经纬度数据，匹配道路网格数据，得到经过的道路网格信息，提取不同用户经过同一卡口前一段时间内，用户经过的道路网格数据，根据经过时间对道路网格数据做排序，使用改进的lcss算法计算经过道
路轨迹的相似度，对于在同一时间段内，经过道路网格轨迹相似度大于等于70％的用户，认为是同行用户。
[0086]
改进的lcss算法计算移动轨迹相似度步骤如下：
[0087]
根据过车数据中，有农用车经过的卡口过车时间、道路代码，筛选基站信令中同一时间经过此道路的手机用户mr信令数据，提取这些用户在过去一段时间内经过的基站信息和时间信息；
[0088]
将经过的基站信息按照经过时间先后顺序排序，并和道路网格信息做匹配，得到道路网格信息和经过时间对应的序列信息，根据用户移动距离和时间，计算用户在此时间段内平均移动速度，剔除平均移动速度大于30km/h，小于10km/h的用户；
[0089]
得到满足条件的用户移动轨迹序列，如：t
t
＝{(l1，t1)，(l2，t2)，...，(li，ti)，(ln，tn)}
[0090]
其中(li，ti)表示用户移动到某个基站对应道路位置li对应的时间ti；
[0091]
时间相似性系数的计算公式为：
[0092][0093]
其中δt为精度，ti(u)表示手机用户u在某一时间精度到达某一基站对应道路位置li(u)的时刻，tj(v)表示手机用户在某一时间精度内达到某一基站对应道路位置lj(n)的时刻，δ(li(u)，lj(v))是重合性公式，当两个用户所在道路位置重合时，值为1，否则为0；
[0094]
结合时间因素，改进的lcss序列相似度算法为：
[0095][0096]
其中，公式的第一部分表示用户u和用户v在一定时间段内经过道路信息的最长公共子序列，第二部分表示每一个时间精度下，两个用户在邻近时间相同的位置的比例；
[0097]
4.5、根据计算出来的同行用户移动速度和用户移动位置信息，筛选移动速度大于10km/h且小于30km/h的同行用户，若有超过4个用户移动位置相同、速度相同、方向相同、同行距离大于1公里，初步识别为疑似乘坐农用车用户。
[0098]
5、继续跟踪以上疑似同行用户手机信令数据，在经过卡口一定时间段后，若以上用户继续满足以上同行速度、位置、和人数，则输出为疑似农用车违法超员载人；
[0099]
6、输出识别为疑似农用车违法超员载人的用户所在的道路路段代码和行驶方向，将数据提供至交通管理部门，供交通管理部门根据需求前去做排查处理。
[0100]
又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。
[0101]
再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储
有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。
[0102]
可理解的是，本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应，相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。
[0103]
本技术实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信，
[0104]
存储器，用于存放计算机程序；
[0105]
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述农用车辆违法超员载人识别方法。
[0106]
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(英文：peripheral component interconnect，简称：pci)总线或扩展工业标准结构(英文：extended industry standard architecture，简称：eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0107]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0108]
存储器可以包括随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)，也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory，简称：nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0109]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(英文：central processing unit，简称：cpu)、网络处理器(英文：network processor，简称：np)等；还可以是数字信号处理器(英文：digital signal processing，简称：dsp)、专用集成电路(英文：application specific integrated circuit，简称：asic)、现场可编程门阵列(英文：field-programmable gate array，简称：fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0110]
在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一农用车辆违法超员载人识别方法的步骤。
[0111]
在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一农用车辆违法超员载人识别方法。
[0112]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘
solid state disk(ssd))等。
[0113]
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“包括一个
……”
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。
[0114]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0115]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。