[發明專利]空間運動行為語義模式的辨識方法

有效

• 申請號: 201711466898.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108052924B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王中元;唐雪華;何政;艾浩軍
• 申請（專利權）人: 武漢大學深圳研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q50/26
• 代理公司: 廣東德而賽律師事務所 44322
• 代理人: 葉秀進

本發明公開了一種空間運動行為語義模式的辨識方法，包括以下步驟：基于空間定位的逗留行為采集和判斷；對逗留行為建立數學描述并可視化表達,建立空間行為語義模式圖譜；依據空間行為語義模式圖譜進行時空頻繁模式挖掘。本發明提出的空間行為模式圖譜表達機制和度量計算方法為發現空間語義信息提供了基礎。由于空間行為模式統計分布上的規律性契合了不同職業人群空間行為的內在表現，通過本方法能夠間接地理解出行者的活動目的和行為動機，尤其是與眾不同的反常危險行為，揭示行為模式中隱藏的對社會安全防控有價值的隱秘關系，使得基于空間運動大數據異常行為監測的社會安全防范實戰應用成為可能。

技術領域

本發明屬于數據分析技術領域，涉及空間運動數據分析技術，具體涉及一種空間運動行為語義模式的辨識方法。

背景技術

人類每天都在進行各種空間行為活動，如到單位上班，到商店購物。由于人類的空間行為活動帶有目的性或受任務驅使，空間行為活動表現出群體相關的規律性，不同職業和身份的人群表現出不同的空間行為特征，早出晚歸的大多是上班族，四處閑逛的可能是小偷。在危害國家和社會安全的犯罪活動中，犯罪分子出于尋找最佳作案時機和策劃逃逸路線的需要，一般要到現場反復踩點，這也是一種有強烈動機的空間行為活動特征，最典型的莫過于震驚全國的周克華案件，在周案中，每次搶劫前均要進行周密的踩點，最長的一次踩點過程歷時3小時。因此，對象的空間行為活動規律是一種重要的身份和安全行為辨識信息。

對象活動的路徑及路徑上關鍵位置的停留時長、頻次所表現出的規律性構成對象的空間行為模式，行為模式反映出了空間行為的語義信息，如停留時間集中在住所和單位兩個地點的行為對應的是上下班活動，圍繞金融單位頻繁活動的行為模式可能是作案前的踩點行為。此外，有目的性的空間行為活動受地理環境場景的影響，空間活動主題與空間場景主題存在內在的聯系，在犯罪活動中，策劃、接頭、逃逸、物資轉運等不同類型的活動會發生在相應的場合，例如在碼頭這種場合很可能實施的是物資轉移活動、火車站場合很可能是實施逃離行動。因此，空間行為模式和空間場景的語義信息一定程度上能夠揭示對象的行為動機、對象真實身份及團伙關系等等之類隱秘關系。

當前的GPS、手機等定位系統能夠比較可靠地測量出活動目標的移動軌跡和停留場所，但目前研究所采用的空間大數據多數都是移動軌跡豐富、活動信息不足，這使得軌跡背后豐富的語義信息缺失。對象活動所具有的時間、時段、時長、頻次的分布規律以及行為與出現場所地理環境上的內在聯系不能被空間軌跡數據描述。此外，具有相似空間語義信息的空間模式不一定具有相近的空間活動場所，如，同為上班族，但工作單位和住所未必一樣，從而給度量具有相似空間語義信息的空間模式帶來了困難。

發明內容

隨著各種定位技術的發展和普及,可以方便地獲取其個人位置信息并觀測到其運動和停留過程。對象與地理場所之間存在停留、逗留、路過之類關系，停留可能在室內不易測量空間位置，快速路過對空間行為分析的作用有限，室外逗留容易被位置服務設備感知，而且有企圖的社會安全事件往往存在逗留踩點過程。可見，對象逗留的場所、時長及頻次規律是一種對安全防范比較有意義的空間行為描述。借助知識圖譜的知識表達方式，對不同地點、時間的觀測數據在時空維度上進行匯聚和結構化關聯，形成對象的空間行為模式圖譜，可視化直觀地呈現對象空間行為模式規律，從而便于洞察隱含的空間行為動機。

基于以上思想，本發明提供了一種空間運動行為語義模式的辨識方法，包括以下步驟：

步驟S1，基于空間定位的逗留行為采集和判斷；

步驟S2，對逗留行為建立數學描述并可視化表達,建立空間行為語義模式圖譜；

步驟S3，依據空間行為語義模式圖譜進行空間行為相似性度量或時空頻繁模式挖掘。

優選地，步驟S1的實現過程包含如下子步驟：