(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211052644.6 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 厦门市城市规划设计 研究院有限公 司 地址 361012 福建省厦门市思明区体 育路 95-17号 (72)发明人 李萌　龚子路　 (74)专利代理 机构 泉州田南联创专利代理事务 所(普通合伙) 35258 专利代理师 庄俊佳 (51)Int.Cl. H04W 4/029(2018.01) H04W 4/021(2018.01) H04W 8/18(2009.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种使用手机信令数据进行城市空间结构 识别方法 (57)摘要 本发明公开的是一种使用手机信令数据进 行城市空间结构识别方法， 城市空间结构识别包 括以下具体步骤： 步骤一： 手机信令的处理， 步骤 二： 公共中心 体系的识别， 步骤三： 城市组团的识 别， 步骤四： 城市空间结构的描 述。 本发明通过利 用手机信令 大数据， 使用可视化和Geoda软件， 对 城市空间结构进行了量化测度， 并使用传统城市 规划的术语， 对城市空间结构进行描述。 本发明 同时兼顾定量分析与定性描述， 可以降低技术门 槛， 与实际项目更好地衔接， 可 以应用于城市规 划现状评估， 城市体检， 国土空间总体规划、 详细 规划等项目中。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115442748 A 2022.12.06 CN 115442748 A 1.一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 其特征在于： 所述城市空间结 构识别包括以下 具体步骤： 步骤一： 手机信令的处理， 使用累计时间法， 识别出 “居住‑就业”和“居住‑游憩”两种功 能联系特 征及数据， 并且将该功能联系作为城市空间结构识别的基础； 步骤二： 公共中心体系的识别， 通过步骤一处理好的手机信 令分析数据， 以网格为分析 单元， 通过以活动强度为基础， 结合Geoda软件计算的局部空间自相关指数， 识别就业和生 活中心， 并参 考相关空间规划对识别的中心进行命名， 确定公共中心的准确范围； 步骤三： 城市组团的识别， 将步骤一计算得到的功能联系数据归并到城市街道， 形成城 市之间功能联系的网络， 然后使用凝聚子群算法， 对城市组团进行划分， 识别得到城市组 团； 步骤四： 城市空间结构的描述， 根据步骤二得到的城市中心以及步骤三得到的城市组 团， 对城市空间结构进行整体地 概括与描述， 识别出城市空间结构。 2.根据权利要求1所述的一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 其特征 在于： 所述 步骤一中的具体处 理步骤如下： 1)用累计时间法判断用户的就业地和居住地： 选择当月出现10以上的人口作为常住人 口， 然后将每日9： 00至17： 00作为就业地观测时间， 每日的0： 00至6： 00作为居住地观测时 间， 将常住用户在每月中每一天中这两个时间段内的每个停留地的停留时长进行累计， 然 后选取日间停留时间最长， 且出现次数超过10天的网络作为用户的就业地； 选取夜间停留 时间最长， 且出现次数超过10天的网络作为用户的居住地； 2)判断识别出用户的出行性OD和生活性OD： 观测常住用户的每日的停留地， 找到停留 半个小时以上 的停留地作为出行 的目的地， 上一个停留点为出发地， 得到每个用户每一日 的出行OD， 然后再识别出居住地的常住人口中， 选取假期及休息日中非职住出行OD， 作为生 活OD。 3.根据权利要求1所述的一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 其特征 在于： 所述步骤二中的就业中心和 生活中心的等级体系以活动密度作为等级的划分依据， 使用自然间断法划分层级， 并与城市总体规划中的市、 区、 街道、 社区四个等级的公共中心 体系相对应。 4.根据权利要求2所述的一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 其特征 在于： 所述 步骤三中城市组团的具体识别包括： 1)将得到的出行OD和生活OD数据归并到街道和镇， 形成街道和镇的就业和游憩联系矩 阵； 2)针对城市街道之间的功能联系网络， 把研究要素分到各个子群中， 使每个子群中的 要素之间具有相对紧密的关系， 对应的城市空间中， 就是将街道分为若干组团， 组团内联系 紧密， 组团之间联系稀疏； 3)采用FN(Fast  Nnfolding)算法， 引入模块性函数Q作为刻画网络社区结构优劣的量 化标准， 使用这一算法， 按照 “就业—居住 ”功能联系和 “游憩—居住 ”功能联系划分城市组 团。 5.根据权利要求1所述的一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 其特征 在于： 所述分析 单元的网格为每25 0米一个网格单位。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115442748 A 2一种使用手机信令数据进行 城市空间结构识别方 法 技术领域 [0001]本发明涉及的是城市规划与城市设计管理的技术领域， 更具体地说是一种使用手 机信令数据进行城市空间结构识别方法。 背景技术 [0002]随着城市的不断发展， 城市内部空间结构日益复杂。 城市空间结构是城市研究的 重要课题， 对于现代城乡关系的构建以及空间资源的优化配置具有重要意义。 自上世纪以 来， 诸多学者对城市空间结构的概念作了深入的探讨， Foley， Webber等认为空间结构可以 有两种类型， 一是 “形式”， 是静态的物质空间要素分布， 如建筑物、 地形、 道路等。 二是 “过 程”， 即要素之间的功能联系(functional  relation)， 如人流、 物流、 信息流等。 我国一些学 者也认为城市空间结构需要从物质空间表现形式和内在功能联系两方面来描述。 但功能联 系的数据获取难度较大， 因此城市空间结构的研究一 直比较侧重 于空间表现形式。 [0003]随着移动定位大数据的应用逐渐成熟， 使用手机信令数据分析居民个体活动， 分 析城市功能联系的方法已在多个城市研究领域得到广泛应用。 根据 《雅典宪章》 ， 居住、 就 业、 游憩与交通是城市的四大功能， 其中 “居住—就业 ”和“居住—游憩 ”功能联系与居民的 日常生产生活息息相关， 最能反应居民对城市空间的使用情况， 是相关研究中重要的研究 对象。 在这方面已有较多研究， 其中功能活动的中心和功能联系的分区是研究的重要课题。 但目前相关技术多集中于学术研究， 技术 门槛高， 专业理论复杂， 理解难度大， 在城市规划 实际项目中应用性较差 。 [0004]本发明通过使用手机信令数据实现对城市空间结构的定量分析， 并将手机信令数 据转化为城市规划术语进行描述， 拓展了大 数据在城市研究中的应用。 发明内容 [0005]本发明公开的是一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 其主要目的 在于克服现有技 术中大数据技术在城市规划中应用性较差的问题。 [0006]本发明采用的技 术方案如下： [0007]一种使用手机信令数据进行城市空间结构识别方法， 所述城市空间结构识别包括 以下具体步骤： [0008]步骤一： 手机信令的处理， 使用累计时间法， 识别出 “居住‑就业”和“居住‑游憩”两 种功能联系特 征及数据， 并且将该功能联系作为城市空间结构识别的基础； [0009]步骤二： 公共中心体系的识别， 通过步骤一处理好的手机信令分析数据， 以网格为 分析单元， 通过以活动强度为基础， 结合Geoda软件计算的局部空间自相关指数， 识别就业 和生活中心， 并参 考相关空间规划对识别的中心进行命名， 确定公共中心的准确范围； [0010]步骤三： 城市组团的识别， 将步骤一计算得到的功能联系数据归并到城市街道， 形 成城市之 间功能联系的网络， 然后使用凝聚子群算法， 对城市组团进 行划分， 识别得到城市 组团；说　明　书 1/5 页 3 CN 115442748 A 3