[发明专利]一种时间与空间双视角下的轨迹异常检测方法

权利要求书

1.一种时间与空间双视角下的轨迹异常检测方法，其特征在于，包括：

对轨迹集合TR中任意一条轨迹Tr，识别轨迹的全部轨迹点中的切割点，并将相邻两个切割点间的轨迹点集作为所述轨迹的一个轨迹片段，生成轨迹的切割点集合和轨迹片段集合；

将不同轨迹的轨迹片段集合中的轨迹片段分别在时间和空间上进行映射，并利用映射后的时间段和空间网格来寻找轨迹片段的相似轨迹片段集合；

其中，在利用映射后的时间段来寻找轨迹片段的相似轨迹片段集合的步骤中，对于一天24小时，设置时间视角参数θ，0＜θ≤24，将一天24小时划分为γ个时间段，得到时间段序列CT＝(ct₁,ct₂,… ,ct_γ)，对于一个轨迹集合TR，Tr_m,Tr_n为该轨迹集合内的任意两条轨迹，Ts_me为Tr_m的一个轨迹片段，Ts_me的长度为k_me，设置t_ms为Ts_me起始轨迹点所对应的时间，为Ts_me终止轨迹点所对应的时间，获取轨迹片段Ts_me的映射时间段以及映射时间段的相邻时间段，取并集作为轨迹片段Ts_me在时间上的搜索范围，给定轨迹片段距离阈值ω，在所述搜索范围内以及轨迹Tr_n中，获取与Ts_me相似的轨迹片段集合，并将该集合记为Time(Ts_me,Tr_n,ω)；

在利用映射后的空间网格来寻找轨迹片段的相似轨迹片段集合的步骤中，对于拥有经度、纬度二维位置信息的轨迹，将对应的二维空间划分为Len_lon×Len_lat个网格，即将轨迹的经度空间划分为Len_lon个相等的单元，将轨迹的纬度空间划分为Len_lat个相等的单元；设G为空间网格集合，G＝{g(1,1),g(1,2),… ,g(id_lon,id_lat),… ,g(Len_lon,Len_lon)}，g(id_lon,id_lat)为经度空间中的第id_lon个划分与纬度空间中的第id_lat个划分组成的空间网格；对于一个轨迹集合TR，Tr_m,Tr_n为该轨迹集合内的任意两条轨迹，Ts_me为Tr_m的一个轨迹片段，得到轨迹片段Ts_me的映射网格以及映射网格的几何相邻网格后，取网格的并集作为轨迹片段Ts_me在空间上的搜索范围，给定轨迹片段距离阈值ω，在该搜索范围内以及轨迹Tr_n中，获取与Ts_me相似的轨迹片段集合，并将该集合记为Space(Ts_me,Tr_n,ω)；

将轨迹集合中所有轨迹分为训练集和测试集，并完成相应的训练过程和测试过程，训练过程实现对训练集中每个轨迹片段状态的标记，测试过程实现对测试集中每条轨迹运动状态的标记；

给定轨迹片段距离阈值ω，若训练集中的第m条轨迹Tr_m的第e轨迹片段Ts_me相对于训练集中第n条轨迹Tr_n的相似轨迹片段集合ts(Ts_me,Tr_n,ω)中，其中n≠m，最长的轨迹片段maxts_n长度不小于轨迹片段Ts_me的长度，则确定轨迹Tr_n为轨迹片段Ts_me的近邻轨迹，从而确定轨迹片段Ts_me的近邻轨迹集合，且在轨迹片段Ts_me的近邻轨迹集合长度大于等于第一指定值时，标记轨迹片段Ts_me为正常轨迹片段，否则标记为异常轨迹片段；

若测试集中的第u条轨迹Tr_u的第f轨迹片段Ts_uf相对于训练集的相似轨迹片段集合中，异常轨迹片段的数量大于正常轨迹片段的数量，将轨迹Tr_u的轨迹片段Ts_uf加入轨迹Tr_u的异常轨迹片段集合，且在轨迹Tr_u的异常轨迹片段集合中异常轨迹片段的数量与轨迹Tr_u中轨迹片段的数量的比值大于第二指定值时，标记轨迹片段Ts_uf为异常轨迹片段，否则标记为正常轨迹片段。