基于手机大数据的城市人口流动分析系统.pdf

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1、第５期华东师范大学学报（自然科学版）Ｎｏ．５２０１５年９月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｓｅｐ．２０１５文章编号：１０００－５６４１（２０１５）０５－０１６２－１０基于手机大数据的城市人口流动分析系统包婷，章志刚，金澈清（华东师范大学数据科学与工程研究院上海市高可信计算重点实验室，上海２０００６２）摘要：分析城市人口流动行为有助于合理分配社会资源，有效应对交通压力、维护社会公共治安等．传统的人工分析方法，如问卷调查、座谈访问等，成本高昂且低效

2、率．智能手机的不断发展与普及在为人们日常生活带来极大便利的同时，所产生的用户移动轨迹数据为有效分析城市人口流动行为提供了可能．然而，海量、低质的轨迹数据给查询分析工作带来了诸多挑战．文中提出了一个分布式人口流动分析框架，采用多节点处理任务，从而提升了算法的执行能力和可扩展性．利用手机运营商提供的手机轨迹数据，分析城市人口流动情况，建立了多个模型，包括进出城市的人口流动行为分析模型、市内各区县间的人口流动行为分析模型、居民工作地／居住地人口分析模型．与传统方法相比，本方案的成本更低，效率更高，覆盖人群更广．关键词

3、：人口流动；轨迹数据；分布式框架中图分类号：ＴＰ３０９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－５６４１．２０１５．０５．０１４ＡｎｕｒｂａｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗａｎａｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｏｂｉｌｅｂｉｇｄａｔａＢＡＯＴｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈｉ－ｇａｎｇ，ＪＩＮＣｈｅ－ｑｉｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒｕｓｔｗｏｒｔｈｙＣｏｍｐｕｔｉｎｇ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＤａｔａＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＮａｒｍ

4、ａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００６２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｕｒｂａｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗｃａｎｈｅｌｐｔｏｍａｋｅｒａｔｉｏｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｃｉａｌｒｅ－ｓｏｕｒｃｅｓ，ｃｏｐｅｗｉｔｈｔｒａｆｆｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｐｕｂｌｉｃｏｒｄｅｒ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕａｌａｎａｌｙ－ｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈａｓｑｕｅｓｔｉｏｎｎａｉｒｅａｎｄｉｎｔｅｒｖｉｅｗ，ｃａｎｎｏｔｄｅａｌｗｉｔｈｔ

5、ｈｉｓｔａｓｋｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｖａｌｅｎｃｅｏｆｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓｂｒｉｎｇｇｒｅａｔｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｔｏｐｅｏｐｌｅ′ｓｄａｉｌｙｌｉｆｅａｎｄｕｓｅｒｓ′ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓａｎｄｂａｓｅｓｔａ－ｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｉｔｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｉｓｔａｓｋ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａｉｓｍａｓ

6、ｓｉｖｅａｎｄｈａｓｌｏｗｑｕａｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓｇｒｅａｔｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｏｒｅｌａｔｅｄｗｏｒｋ．Ｗｅｐｒｏｐｏｓｅａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｒａｍｅ－ｗｏｒｋｆｏｒｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗａｎａｌｙｓｉｓｂｙｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｎｏｄｅｓ，ｔｈｕｓｇｒｅａｔｌｙｅｎｈａｎｃｉｎｇｅｆ－ｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｕｓｅｔｈｅｍａｓｓｉｖｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｕｒｂ

7、ａｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗ．Ｗｅｍｏｄｅｌｆｌｏｗｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒａｍｏｎｇｃｉｔｉｅｓａｎｄａｍｏｎｇｉｎｎｅｒ－ｃｉｔｙｄｉｓ－ｔｒｉｃｔｓ，ａｎｄｄｅｃｉｄｅｔｈｅｗｏｒｋｐｌａｃｅａｎｄｌｉｖｉｎｇｐｌａｃｅｏｆｅａｃｈｐｅｒｓｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓ，ｏｕｒｍｅｔｈｏｄｉｓｃｈｅａｐｅｒａｎｄｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｆｌｏｗ；ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋ收稿日

8、期：２０１５－０６基金项目：国家重点基础研究发展计划（９７３）（２０１２ＣＢ３１６２０３）；国家自然科学基金（６１３７０１０１）；上海市教委科研创新重点项目（１４ＺＺ０４５）第一作者：包婷，女，硕士研究生，研究方向为ＬＢＳ和大数据处理技术．通信作者：金澈清，男，博士生导师，研究方向为ＬＢＳ和大数据处理技术．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｑｊｉｎ＠ｓｅｉ．ｅｃｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．第５期包婷，等：基于手