+7 499 135-41-63 (ВЦ РАН)
   info@forecsys.ru
      или посмотреть карту сайта

Новостной поток, 2017 год

Прогнозирование влияния новостного потока на изменение цен инструментов

Временной/событийный подходы, 2017 год

Временной и событийный подходы к выявлению нестандартных ситуаций на биржевых торгах

Геоанализ, 2015 год

Геоанализ кластеров клиентов крупного российского банка в г. Новосибирск

Диаграмма Вороного, 2015 год

Использование диаграммы Вороного для распределения сотовых базовых станций

Оптимизация сети светофоров, 2014 год

Оптимизация сети светофорных объектов в г. Люберцы

Модель светофорного объекта, 2013 год

Разработка программного инструмента оптимизации работы перекрестка

Тепловые карты, 2013 год

Построение тепловой карты клиентов крупного ТЦ

Диаграмма Вороного, 2015 год

Исследование: Распределение сотовых базовых станций при помощи диаграмма Вороного
Сроки проекта: 2015

Задача

Возможность использования диаграммы Вороного для распределения сотовых базовых станций при помощи оценочной матрицы «источник/назначение».

Основа подхода

При оценке матрицы «источник/назначение» на основе данных сотовых сетей возникает проблема установления местонахождения человека посредством анализа данных сотовых базовых станций. Зачастую несколько станций, имеющих разный угол вещания, но расположенных близко друг от друга, рассматриваются как одна базовая станция, непрерывно дающая сигнал во всех направлениях. В связи с этим было принято поделить территорию распространения сигнала сотовой сети Москвы и Московской области на сектора с независимыми сотовыми станциями при помощи классической диаграммы Вороного.

Использование данных оператора сотовой сети имеет ряд преимуществ при фиксации местоположения человека по сравнению с другими методами (видеомониторинг, анализ траффика, данные билетов общественного транспорта и др.). Среди них:

  • Наличие необходимой инфраструктуры для сбора и обработки данных;
  • Высокая точность данных;
  • Низкая цена и возможность регулярного обновления данных;
  • Клиенты оператора сотовой связи статистически представляют всех жителей рассматриваемого района;
  • Возможность отследить местоположение человека посредством последовательного сбора данных с сотовых станций на пути перемещения (без привязки к конкретным местам пребывания, транспорту или личному автомобилю).

В рамках используемого подхода с применением диаграммы Вороного учитывалось не только расположение базовых станций, но и направления сигнала, что позволило более точно оценивать местонахождение и перемещение человека

Данные сотовой связи включали в себя звонки, SMS и интернет-траффик. Структура данных была представлена таблицей с тремя столбцами: идентификатор клиента, идентификатор сотовой базовой станции, отметка времени. Каждая станция описана своим положением и угловым сектором вещания.

Было сделано предположение, что клиент всякий раз использует ближайшую станцию среди всех станций, чей сигнал распространяется на его местоположение в определенный момент. Поэтому карта была поделена таким образом, что каждая область была представлена станцией и многоугольником, где для каждой точки многоугольника эта станция будет ближайшей.

На карте рассматриваемой территории была создана сетка, где каждой ячейки автоматически присваивалась ближайшая базовая станция, вещающая по ее направлению. Диапазон ошибок в таком случае равен размеру ячейки сетки.

Алгоритм включает 4 этапа: 1) начальное определение местоположения с использованием метода триангуляции Делоне; 2) разделение покрытия и присвоение каждой области соответствующего списка базовых станций; 3) применение классической диаграммы Вороного; 4) объединение областей в единый многоугольник для каждой станции.

Итоги

Итоговый алгоритм был реализован для сотовой сети Москвы и Московской области, включающей порядка 12000 уникальных базовых станций (~4500 уникальных точек), расстояние между которыми варьировалось от нескольких сотен метров в центре города до нескольких километров в пригородах. Был рассмотрен вопрос определения местонахождения человека с помощью данных сотовой базовой станцией для случаев, когда каждая станция имеет свою собственную диаграмму направлений вещания. Такой подход предоставляет более точное решение в сравнении с тем, когда каждая станция рассматривается, как непрерывно вещающая во всех направлениях.