[发明专利]一种特殊人群事件预警和监测方法及装置

权利要求书

1.一种特殊人群事件预警和监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：每隔一定时间间隔获取特殊人群的GPS位置信息数据；

步骤S2：针对每次获取的特殊人群的GPS位置信息数据进行密度聚类分析，具体的，设置聚类类别的最小人数以及最大搜索距离，结合当前获取的特殊人群GPS位置信息数据，将特殊人群按空间位置关系分类，其中，将不具有任何聚集现象的人群统一放在一个类别中，称为噪音类，将满足聚集条件的人群各自分类，称为聚集类，最终得到聚类结果；

步骤S3：如果聚类结果只有噪音类，不做任何预警；

步骤S4：如果聚类结果含有聚集类，对于每个聚集类，根据聚集类中特殊人群的空间位置计算该类别对应的凸包，计算凸包特殊人群点密度值以及凸包面积，然后计算所有聚集类的特殊人群点密度均值和凸包面积均值；

步骤S5：根据得到的所有特殊人群点密度均值和凸包面积均值，分析特殊人群聚集特征的变化趋势，评估需要预警的地方和需要重点监控的人员。

2.如权利要求1所述特殊人群事件预警和监测方法，其特征在于，步骤S1中，数据获取起始时间为T₀，时间间隔为Δt，每次数据获取的时间T_i＝T₀+i*Δt，{i＝0,1,2,…}；每次获取到的GPS位置信息数据保存至数据库中，假设在获取时间T_i时刻，记录在数据库对应的特殊人群的数量为N_i，如果有人员在时间T_i没有记录GPS位置信息数据，则将该人员历史记录中时间最近的GPS位置信息数据作为时间T_i的GPS位置信息数据；所述GPS位置信息数据包括特殊人群中个人唯一标识、空间坐标以及经处于坐标位置的时间，所述空间坐标包括经度坐标和纬度坐标。

3.如权利要求2所述特殊人群事件预警和监测方法，其特征在于，所述步骤S4具体步骤如下：

步骤S4.1：对于每个聚集类，根据该类别中每个人员的空间坐标点计算该类别的凸包和凸包面积，凸包是包含同一类别的人群空间坐标点的最小平面，凸包面积是这个最小平面的面积，利用凸包面积和凸包包含的特殊人群坐标点数量，计算凸包中的特殊人群点密度值；

步骤S4.2：根据该类别中的特殊人群空间坐标点计算特殊人群坐标位置点的标准差椭圆，获取分布方向和分布范围；

步骤S4.3：计算所有聚集类特殊人群点密度均值和凸包面积均值，如果聚集类只有一个，那么步骤S4.1得到的特殊人群点密度值和凸包面积即为特殊人群点密度均值和凸包面积均值。

4.如权利要求3所述特殊人群事件预警和监测方法，其特征在于，步骤S5中具体步骤如下：

每次数据获取都会得到一个特殊人群点密度均值和凸包面积均值，随着时间的变化，当开始出现聚集现象时，会产生两个时间序列，一个为特殊人群点密度值均值时间序列，一个为凸包面积的平均值时间序列：

对特殊人群点密度值均值时间序列做Mann-Kendall趋势检验，当结果值大于0时，说明特殊人群点密度均值随时间的增长有增长的趋势，表明特殊人群在某一个地方或者几个地方聚集越来越多；

对特殊人群凸包面积的平均值时间序列也做Mann-Kendall趋势检验，当结果值小于0时，则说明特殊人群聚集区域面积随着时间的增长越来越小，说明人群在不断集中；

当两个时间序列表现出随着时间的变化，点密度均值在不断增长的同时凸包面积的平均值呈现不断减少的趋势，则判定需要进行预警，预警区域为最后一次数据获取的时间点对应的一个或者多个标准差椭圆所代表的空间范围，并对该范围内的特殊人群进行监控和管理。

5.如权利要求3所述特殊人群事件预警和监测方法，其特征在于，如果提前选择了多个具有城市特征的位置作为预备的最优可能发生特殊人群事件的预警地点，所述特殊人群事件预警和监测方法，还包括下述步骤：

步骤S6、对于每个聚集类，根据该类别中每个人员的空间坐标点计算该类别的密度中心点位置；计算每个聚集类的密度中心点位置与预备的预警地点之间的距离，其中与密度中心点位置的平均距离随着时间的增长在不断减小的那个预备预警地点即为要预警的位置。