发明创造名称：一种基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法
外观设计名称：
决定号：187681
决定日：2019-08-23
委内编号：1F265905
优先权日：
申请（专利）号：201711353043.8
申请日：2017-12-15
复审请求人：中国科学院地理科学与资源研究所
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：许菲菲
合议组组长：田志刚
参审员：石清
国际分类号：G06N3/04,G06N3/08,H04W4/029
外观设计分类号：
法律依据：专利法第2条第2款
决定要点
：如果一项权利要求限定的方案采用了技术手段，解决了技术问题，并获得了相应的技术效果，则该项权利要求限定的方案属于技术方案，符合专利法第2条第2款的规定。
全文：
本复审请求涉及申请号为201711353043.8，名称为“一种基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为中国科学院地理科学与资源研究所。本申请的申请日为2017年12月15日，公开日为2018年05月11日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月19日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-5请求保护一种基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其根据手机数据和数据数学模型预测城市人群数量，然而手机数据仅仅是统计数据，大数据处理本身或历史数据统计本身的使用并不必然构成技术手段，方案中并未出现手机数据与人群数量是符合一定自然规律的，其所采用的手段并非是遵循自然规律的技术手段，同时从手机定位数据时空重构到人群数量预测结果精度评估的步骤中也没有应用技术手段。因此，本申请的方案未解决技术问题，未采用遵循自然规律的技术手段，也并未获得技术效果，不构成技术方案，不符合专利法第2条第2款的规定。
驳回决定所依据的文本为2018年08月08日提交的权利要求第1-5项， 申请日2017年12月15日提交的说明书摘要、说明书第1-52段、说明书附图、摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其特征在于：所述方法的整体步骤为：
步骤一、手机定位数据时空重构；
步骤二、空间搜索邻域设定；
步骤三、人工神经网络模型构建；
步骤四、空间单元人群数量预测；
步骤五、人群数量预测结果精度评估；
所述步骤一中手机定位数据时空重构的具体方法为：以手机基站的平均空间距离为边长划分规则网格空间单元、以手机定位数据采样的平均时间间隔为时长划分等长时段，对手机定位数据进行时空重构，从而统计生成各时段内、各空间单元上的城市人群数量观测值，以及针对任意两个相邻时段、从前一时段到后一时段流入任一空间单元的人群空间分布特征；
任一时段内，若某个手机用户的采样点多于一个，则选择停留时间最长的采样点所在空间单元作为该用户在该时段所在空间单元；若该手机用户的采样点有且仅有一个，则选择该采样点所在空间单元作为该用户在该时段所在空间单元；若该手机用户的采样点缺失，则选择上一时段该手机用户所在空间单元作为该用户在该时段所在空间单元。
2. 根据权利要求1所述的基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其特征在于：所述步骤二中空间搜索邻域设定的具体方法为：基于步骤一所获得的从前一时段ti到后一时段ti 1流入任一空间单元gc的人群空间分布特征，以gc为中心、以gc的网格边框为初始空间搜索邻域，并对该空间搜索邻域不断进行向外等比扩张，直至由该空间搜索邻域内流入gc的人群数量累计百分比占所有流入gc人群数量的95％时，记录该空间搜索邻域范围的大小；依次扫描所有时段、所有空间单元，选取最大的范围，将其设定为空间搜索邻域，并由此设定该空间搜索范围以内的所有空间单元gm与中心空间单元gc之间具有时空 相关性。
3. 根据权利要求2所述的基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其特征在于：所述步骤三中人工神经网络模型构建的具体方法为：
Ⅰ、采用公式一表示不同空间单元之间的时空相关性的函数关系：
其中，表示中心空间单元gc在ti 1时段的人群数量预测值， 表示空间单元gm在ti时段的人群数量观测值，gm为位于gc的空间搜索邻域内的所有空间单元；f表示和之间的函数关系；
Ⅱ、将步骤Ⅰ中的输入数据代入人工神经网络中，进行网络模型的构建，具体为：将人工神经网络结构分为三层：第一层为输入层，输入数据为 第二层为隐藏层，用于建立输入与输出之间的函数映射关系；第三层为输出层，输出数据为
4. 根据权利要求3所述的基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其特征在于：所述步骤四中空间单元人群数量预测包括模型训练和模型预测两个阶段：
模型训练阶段：基于步骤一生成的ti-1和ti时段内所有空间单元城市人群数量观测值，以及步骤三构建的人工神经网络模型，进行模型训练；
模型预测阶段：基于已训练模型，以及步骤一生成的ti时段内所有空间单元城市人群数量观测值，进行模型预测，预测结果为ti 1时段内所有空间单元城市人群数量预测值。
5. 根据权利要求4所述的基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其特征在于：所述步骤五中人群数量预测结果精度评估的具体方法为：基于步骤四生成的不同时段、不同空间单元的人群数量预测结果，采用统计方法，从时空分布、人口规模、多时间尺度的角度，进行模型预测精度分析。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月14日向国家知识产权局提出了复审请求，并未提交修改文本，提供了附件1-3：“大数据环境下手机定位数据在城市规划中实践”、“基于手机定位数据的城市路段行程车速提取”、“基于移动通信定位数据的交通信息提取及分析方法研究”。复审请求人认为：（1）首先，本申请具有明确的技术手段，并解决了一定的技术问题，构成专利法意义上的技术方案。（2）通过手机数据获得使用手机的人群数量观测值是符合自然规律的技术手段。（3）手机定位数据的获取在本申请中必然构成技术手段。（4）选用手机数据作为数据源是符合本申请应用场景下的最能代表真实人群数量的典型数据源，其选用可显著提高最终结果预测的精度。参见附件1-3，手机定位数据是现有数据获取条件下可以使用的最为优质的数据来源。（5）本申请在公共安全管理领域具有重要的实用性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月21日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：手机定位数据的获取是一种大数据的获取，其不必然具有技术手段，其次模型的构建中应用了已定的函数关系，而通过手机定位数据得到人群数量其所采用的手段并非是遵循自然规律的技术手段，其受到环境、经济、地域等多方面的影响，因此二者并不构成必然联系，而手机定位数据的获取的具体方法更偏向于人为设定，不包含利用符合自然规律的技术手段解决技术问题，而最终也没有达到技术效果；权利要求1是希望能够根据人群数量观测值来知晓预测范围的人群数量也即真实人群数量，因此权利要求1的根本还是利用手机定位数据来对真实人群数量进行评估，基于上述陈述，评估受环境、经济、地域等多方面影响，利用手机定位数据预测也不构成技术手段，即没有利用技术手段解决技术问题，最终没有达到技术效果，因此权利要求1不构成技术方案，不符合专利法第2条第2款的规定，坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时并未提交修改文本。因此，本复审决定针对的文本同驳回决定的文本：2018年08月08日提交的权利要求第1-5项， 申请日2017年12月15日提交的说明书摘要、说明书第1-52段、说明书附图、摘要附图。
关于专利法第2条第2款
专利法第2条第2款规定：发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。
如果一项权利要求限定的方案采用了技术手段，解决了技术问题，并获得了相应的技术效果，则该项权利要求限定的方案属于技术方案，符合专利法第2条第2款的规定。
权利要求1符合专利法第2条第2款的规定。
权利要求1要求保护一种基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其为了解决人群数量预测的问题，采用了手机定位数据时空重构、空间搜索领域设定、人工神经网络模型构建、空间单元人群数量预测、人群数量预测结果精度评估五个步骤，即通过手机定位数据进行时间、空间上的重构处理形成城市人群数量观测值和人群空间分布特征，之后进行人工神经网络模型的构建、预测和精度评估，最终实现城市人群数量预测，其利用了手机定位数据这一技术数据，通过神经网络模型的训练和预测进行城市人群数量预测，得到人群数量预测的结果是基于手机定位数据的人群数量预测值，并非人口普查意义上的真实人群数量，这种对于给定的手机定位数据提取特征进行人群数量预测是符合自然规律的。因此，本方案解决的是仅考虑单一空间单元进行人群数量预测不够准确的技术问题，采用将手机定位数据进行了时空重构和空间搜索邻域设定，使得用于预测的手机定位数据既具有空间特征又具有时间特征，继而进行神经网络模型训练得到构建好的人群数量预测神经网络模型，利用构建好的人群数量预测神经网络模型进行基于手机定位数据的人群数量预测的技术手段，实现提高基于手机数据的城市人群数量预测的准确度的技术效果，其属于专利法第2条第2款规定的技术方案，属于专利保护的客体。
权利要求2-5是权利要求1的从属权利要求，因此也属于专利法第2条第2款规定的技术方案，属于专利保护的客体。
3、对驳回决定和前置意见的评述
驳回决定和前置意见中认为：权利要求1是希望根据人群数量观测值来知晓真实人群数量，权利要求1根本还是利用手机定位数据来对真实人群数量进行评估。通过手机定位数据得到人群数量，会受到环境、经济、地域等多方面的影响，二者并不构成必然联系，手机定位数据的获取的具体方法更偏向于人为设定，不包含利用符合自然规律的技术手段解决技术问题，最终也没有达到技术效果。
对此，合议组认为，权利要求1要求保护一种基于手机数据的精细尺度城市人群数量预测方法，其利用手机定位数据获得人群数量观测值，之后通过人工神经网络模型的构建和预测得到人群数量预测结果，其预测得到的人群数量并非人口普查意义上的人群数量，而是基于手机定位数据所能预测出的人群数量，其基于手机定位数据的特性。对于给定时间给定空间的手机定位数据，可以通过权利要求的时空重构和神经网络模型的构建、预测得到基于手机定位数据的人群数量预测值。可能不是一个手机定位数据对应一个真实的人，例如北京故宫博物馆2019年8月份真实人群数量可能为10万人，通过手机定位数据的时空重构步骤，由手机定位数据体现的北京故宫博物馆2019年8月份的人群数量观测值可能为9万人，虽然采用手机定位数据来作为人群数量描述会带来精度上的误差，但本申请仅通过手机定位数据这一客观技术数据来作为人群数量的描述来源，如还可以从图像、视频数据作为人群数量的描述来源，经过处理后得到的人群数量预测是基于手机定位数据的人群数量，并非真实人群数量。对于真实人群数量预测，其可能受环境、经济、地域等多方面的影响，但关于环境、经济、地域方面对人群数量预测的影响并未在权利要求中限定，也不是本申请所关注的问题。
因此，本申请的权利要求1-5属于技术方案，符合专利法第2条第2款的规定。至于其是否存在不符合专利法及专利法实施细则规定的其它缺陷，由后续程序继续审查。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月19日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在2018年08月08日提交的权利要求第1-5项， 申请日2017年12月15日提交的说明书摘要、说明书第1-52段、说明书附图、摘要附图的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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