[发明专利]一种密度聚类划分时间段的动态热度路网构建方法

摘要

一种密度聚类划分时间段的动态热度路网构建方法，属于基于位置服务的技术领域，它包括下述内容：（1）无路网背景下，在服务器端使用停留点扩展方法获取交汇口，并保存到服务器中；（2）扫描交汇口之间轨迹，统计交汇口之间的轨迹数，轨迹数不为空的交汇口之间生成边；（3）使用密度聚类划分时间段方法建立随时间变化的交汇口之间边热度；（4）当客户端发出请求时，服务器将热度路网信息发送给客户端，提供应答。本发明减少扩展计算量，高效地获取交汇口；避免等间隔时间划分造成的不合理划分和基于距离聚类划分造成的较高时间代价。

主权项

1.一种密度聚类划分时间段的动态热度路网构建方法，包括下述内容：(1)无路网背景下，在服务器端使用停留点扩展方法获取交汇口，并保存到服务器中；(2)扫描交汇口之间轨迹，统计交汇口之间的轨迹数，轨迹数不为空的交汇口之间生成边；(3)使用密度聚类划分时间段方法建立随时间变化的交汇口之间边热度；(4)当客户端发出请求时，服务器将热度路网信息发送给客户端，提供应答；所述的停留点扩展方法包括下述内容：(1)首先获取停留点：所述停留点包括停止、低速行驶两种情况；(ⅰ)对于停止情况，扫描轨迹集中的连续轨迹点，计算连续轨迹点之间的距离是否为0，若为0则计算连续轨迹点之间停留时间，停留时间大于设定时间阈值t_θ＝24h，则将满足条件的连续轨迹点添加到停留点集合S；(ⅱ)对于低速行驶情况，计算低速行驶的平均速度V，如果低速行驶平均速度小于设定速度阈值V_θ，则添加停留点集合S；(2)设置交汇口生成条件：轨迹点密度和相邻轨迹点之间的方向夹角；相关点数量阈值度量轨迹点密度，Coh度量轨迹点相关度，Coh包含了轨迹点所在方向夹角信息：式中，Coh(P_i,P_j)为相邻轨迹点p_i,p_j之间的相关度，e为相关点数量，dist(p_i,p_j)为轨迹点p_i,p_j两点间的欧氏距离，δ＝200,α＝5,β＝2，θ为相邻轨迹点p_i,p_j矢量方向的夹角；设定相关度阈值Coh_θ＝0.5，相关点数量阈值交汇口满足下述条件，轨迹点相关度达到Coh_θ，且相关点数量达到则这些轨迹点构成一个交汇口，选择其中一点表示交汇口；(3)对停留点扩展，获取交汇口：即随机选择轨迹中的任意一点为初始点，以初始点为圆心，使用公式计算半径R＝186m的圆域中的停留点与圆心点的相关性，若相关性大于设定相关度阈值Coh_θ，该停留点加入相关性停留点集Q；重复这一过程获得其它相关性停留点，直到相关性停留点集Q不再增加为止；若相关性停留点集Q数量达到则计算相关性停留点集Q的质心center，获取到一个交汇口x(Q,center)；所述的密度聚类划分时间段方法，包括下述内容：(1)、按照时间点聚集性划分时间段；若存在轨迹经过边e_ij，每一个轨迹点对应一个时刻，将最早进入和最晚离开轨迹经过边e_ij的轨迹点对应时间段Tr＝[t₁,t_n]划分为n个连续的时间Tr₁,Tr₂…Tr_k…Tr_n，其中Tr_k＝[t_k,t_k+1]表示Tr_k的时间区间；遍历时间段Tr内的轨迹点对应的时间点t，以t为中心，搜索e邻域范围内包含的轨迹点对应的时间点的个数，如果时间点的个数大于最少包含数MinPts，则该时间点为核心时间对象；创建一个类，将核心时间对象e邻域中的所有直接密度可达点加入到类，重复以上过程，得到若干个类；扫描类中时间点，若同一个类中存在多个核心时间对象，则合并核心时间对象得到聚类；所述直接密度可达是给定一个时间点集合Tr，如果时间点t_p在时间点t_q的e邻域内，且t_q是一个核心时间对象，则t_p从t_q出发是直接密度可达；(2)、计算各个时间段内的边热度；其中hot_ij(t)是以时刻t为中心、以 Δt为半径的时间区间内边e_ij热度；|{traj}|是在2Δt内经过边e_ij的轨迹，根据聚类划分后的Δt分别计算各个时间段内的边热度；Traj是轨迹数据集。