[發(fā)明專利]基于導航數(shù)據(jù)的城市社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811564764.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109614458B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳銳;陳明劍;李萬里;李俊毅;姚翔;王建光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/28;G06F16/2458
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明涉及基于導航數(shù)據(jù)的城市社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘方法與裝置，屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)出租車導航數(shù)據(jù)提供的上、下客點進行聚類，并確定每個聚類的中心點，以中心點為參照點對熱點區(qū)域進行泰森多邊形劃分，實現(xiàn)城市區(qū)域的劃分，使得多邊形內(nèi)的所有樣本點離該多邊形內(nèi)的參照點的距離比到其他任何一個參照點距離更短；將離散后的熱點區(qū)域抽象成圖，通過聚類算法將聯(lián)系較強的劃分區(qū)域聚集在一起形成社區(qū)。本發(fā)明充分利用出租車運營行為對居民出行活動和城市動態(tài)特征良好的感知性，能夠在無專家知識的前提下，以無監(jiān)督的方式自動獲取城市社區(qū)結(jié)構(gòu)特征，能夠為合理的城市功能區(qū)域規(guī)劃和土地資源利用，以及道路交通的建設(shè)提供有效的決策手段和參考信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于導航數(shù)據(jù)的城市社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘方法與裝置。

背景技術(shù)

社區(qū)是指一個由節(jié)點和邊構(gòu)成的復雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的子區(qū)域，社區(qū)內(nèi)部的節(jié)點之間具有緊密的聯(lián)系，而屬于不同社區(qū)的節(jié)點之間聯(lián)系則較弱。社區(qū)發(fā)現(xiàn)便是指通過特定算法來挖掘復雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中具備以上性質(zhì)的子區(qū)域，如社交網(wǎng)絡(luò)，城市交通網(wǎng)以及食物網(wǎng)等。

城市中的社區(qū)指居民頻繁開展日?；顒樱休d大量居民出行往返行程的空間區(qū)域。挖掘城市中的此類結(jié)構(gòu)，獲取具有緊密聯(lián)系的社區(qū)的分布，將為優(yōu)化道路交通建設(shè)，減少擁堵，以及更合理的城市功能區(qū)域規(guī)劃，智慧城市建設(shè)等提供幫助。

目前，針對城市的區(qū)域結(jié)構(gòu)挖掘如社區(qū)結(jié)構(gòu)和功能區(qū)劃的方法主要是利用相關(guān)的地理信息和專家知識。如公布號為CN106503714A的中國專利申請?zhí)峁┝恕耙环N基于興趣點數(shù)據(jù)識別城市功能區(qū)的方法”，該方法的過程為：在將城市進行柵格化后，計算各區(qū)域興趣點分布特征，并對其進行模糊聚類，在此基礎(chǔ)上計算帶有類別特征的興趣點和不同聚類結(jié)果在地圖上的分布重疊率，對城市功能區(qū)進行識別。但是該方法僅僅得到城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，忽略了城市居民活動的影響，無法挖掘社區(qū)結(jié)構(gòu)中存在的居民活動即城市動態(tài)特征。

隨著導航定位設(shè)備以及社交網(wǎng)絡(luò)等應用的興起，大量的導航數(shù)據(jù)和位置信息在城市建設(shè)和居民活動中產(chǎn)生。因此出現(xiàn)了利用車輛軌跡信息來挖掘城市社區(qū)結(jié)構(gòu)的方法。公布號為CN106886607A的中國專利申請?zhí)岢隽艘环N“城市區(qū)域劃分方法、裝置和終端設(shè)備”，對城市中劃分的每個單元格進行標注，每個單元格的標注信息包括通過每個單元格的車輛的信息；通過聚類方法，將相鄰相近的、并且車輛運動規(guī)律相似的單元格聚集在一起，以完成城市區(qū)域的劃分。該方法雖然考慮到了居民活動的影響，但依然依賴于人工標注信息，需要大量的前提知識，且僅考慮了運動規(guī)律的相似性，忽略了社區(qū)結(jié)構(gòu)中節(jié)點之間緊密的關(guān)聯(lián)性。因此，現(xiàn)有的社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘方法所劃分出的社區(qū)不夠準確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供基于導航數(shù)據(jù)的城市社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘方法與裝置，用于解決目前所劃分出的社區(qū)不夠準確、合理的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于導航數(shù)據(jù)的城市社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘方法，包括以下步驟：

1)對出租車導航數(shù)據(jù)提供的城市上、下客點數(shù)據(jù)進行聚類，并確定每個聚類的中心點；

2)以中心點為參照點，對城市區(qū)域進行泰森多邊形劃分，實現(xiàn)城市區(qū)域的劃分，使得多邊形內(nèi)的所有樣本點離該多邊形內(nèi)的參照點的距離比到其他任何一個參照點距離更短；

3)將劃分后的城市區(qū)域抽象成圖，圖的節(jié)點為城市區(qū)域的各劃分區(qū)域，連接節(jié)點的邊由往返于各劃分區(qū)域之間的行程表示，根據(jù)各劃分區(qū)域之間的行程數(shù)通過聚類算法對各劃分區(qū)域進行聚類，聚類結(jié)果為確定的城市社區(qū)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提出一種基于導航數(shù)據(jù)的城市社區(qū)結(jié)構(gòu)挖掘裝置，包括存儲器和處理器，以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機程序，處理器與存儲器相耦合，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)以上步驟1)、步驟2)和步驟3)。