[发明专利]一种应用GPS出行调查数据识别出行和活动的方法

摘要

本发明公开了一种应用GPS出行调查数据识别出行和活动的方法。具体的识别方法分为四个阶段，即第一阶段、划分状态段，第二阶段、识别活动，第三阶段、识别出行，第四阶段、识别短时活动。其中第一阶段又分为四个步骤，即步骤一、将数据点转化为数据段，步骤二、判断数据段的状态，步骤三、合并相邻同状态的数据段，步骤四、调整状态段的状态。应用本发明所述的识别方法可以基于GPS出行调查数据进行出行和活动信息识别，从而实现对所有出行、活动以及活动时间在7分钟以内的短时活动的识别，且识别精度高。

主权项

一种应用GPS出行调查数据识别出行和活动的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一阶段、划分状态段步骤一、将数据点转化为数据段将数据中任一个数据点记为Di，其相邻的数据点记为Di+1，将Di、Di+1作为一个数据段，记为Di,i+1；应用公式1计算数据段Di,i+1的持续时长ti,i+1秒，应用公式2计算数据段Di,i+1的平均速度vi,i+1米/秒；ti,i+1＝Ti+1‑Ti  公式1vi,i+1＝di,i+1/ti,i+1  公式2其中，di,i+1为相邻两点Di和Di+1间的首尾距离，Ti和Ti+1分别为Di和Di+1的数据记录时刻；步骤二、判断数据段的状态根据每一数据段Di,i+1的平均速度vi,i+1判断Di,i+1的状态，记为Dtypei,i+1，设定速度阈值Vthresh为步行速度的下限0.6米/秒，若vi,i+1大于Vthresh，则判断Di,i+1为运动状态，记Dtypei,i+1＝1；若vi,i+1小于Vthresh，则判断Di,i+1为静止状态，记Dtypei,i+1＝0；步骤三、合并相邻同状态的数据段判断任意相邻数据段Di‑1,i与Di,i+1的状态Dtypei‑1,i与Dtypei,i+1是否相等，若相等则将Di‑1,i与Di,i+1合并为一个数据段Di‑1,i+1，记合并后的新状态为Dtypei‑1,i+1，且Dtypei‑1,i+1＝Dtypei‑1,i＝Dtypei,i+1，应用此方法将所有相邻同状态的数据段合并，直至所有相邻数据段的状态均不相同，即为静止状态和运动状态交替出现，将此时每一个合并后得到的最终的数据段Dm,n叫做状态段Km,n，其中m、n为任意数据段的两数据端点的标号，应用公式3和公式4分别计算状态段Km,n的持续时长tm,n秒和首尾距离dm,n米：tm,n＝Tn‑Tm  公式3其中，Tn和Tm分别为数据点Dn和Dm的记录时刻；其中，di,i+1为相邻两点Di和Di+1间的首尾距离；步骤四、调整状态段Km,n的状态分别设定持续时长阈值Tthresh为27秒—30秒和距离阈值Dthresh为250米—300米，将Dtypem,n＝0即静止状态段Km,n的持续时长tm,n与Tthresh相比较；将Dtypem,n＝1即运动状态段Km,n的首尾距离dm,n与Dthresh相比较；若静止状态段Km,n的持续时长tm,n小于Tthresh，或运动状态段Km,n的首尾距离dm,n小于Dthresh，则将此状态段Km,n的状态Dtypem,n转化为相反状态，即若原来是Dtypem,n＝0则改为Dtypem,n＝1，若原来是Dtypem,n＝1则改为Dtypem,n＝0；若静止状态段Km,n的持续时长tm,n大于或等于Tthresh，或运动状态段Km,n的首尾距离dm,n大于或等于Dthresh，则状态段Km,n的状态值保持不变；经过步骤四的调整后，相邻状态段Km,n的状态Dtypem,n有可能出现相同的情况，因此需重复步骤三，对步骤四所得结果中具有相同状态的相邻状态段Km,n进行合并，最终得到静止状态和运动状态相互交替的状态段；第二阶段、识别活动设定停留时长阈值Sthresh为420秒—540秒，将时长tm,n大于Sthresh的静止状态段Km,n识别为活动，记为Am,n，Am,n等同于数据点Dm和Dn之间所有数据点构成的点集[Dm,Dn]，并应用公式3计算活动Am,n的持续时长tm,n；第三阶段、识别出行识别活动后，连接两相邻活动间的点即组成了出行，记为Cn,j，Cn,j等同于数据点Dn和Dj之间所有数据点构成的点集[Dn,Dj]；第四阶段、识别短时活动对于以上识别结果中持续时长大于或等于20分钟的所有活动，若其中任意相邻两个活动间不包含持续时长小于20分钟的活动，则上述识别结果不变；若其中任意相邻两个活动间包含持续时长小于20分钟的活动，则对这两个相邻活动间的所有出行和活动进行重新识别：应用第二阶段的方法识别活动，但将停留时长阈值Sthresh改为180秒—240秒，所识别出的活动叫做短时活动，记为ADk,i，ADk,i等同于数据点Dk和Di之间所有数据点构成的点集[Dk,Di]；之后再应用第三阶段的方法识别出行，至此完成所有出行、活动和短时活动的识别；所识别出的任一出行Cn,j、活动Am,n、短时活动ADk,i，其两端数据点的经纬度坐标即分别为出行、活动和短时活动的开始点和终止点的经纬度坐标，其两端数据点的数据采集时间即分别为出行、活动和短时活动的开始和终止的时间。