[發(fā)明專利]一種基于序列相似度的車輛軌跡壓縮方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910207855.4
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110097074B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鵬;邢麗超;梁棋;周美林;劉萍;譚建龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院信息工程研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發(fā)明公開了一種基于序列相似度的車輛軌跡壓縮方法。本方法為：1)將單位時間內(nèi)同一標(biāo)識ID的車輛的軌跡合成為一條長軌跡；該長軌跡為Trajectory_ID＝{(l₁,t₁),(l₂,t₂),…,(l_n,t_n)}，其中，第n次采集的信息包括位置l_n、時間信息t_n，記為采集點(l_n，t_n)；2)根據(jù)設(shè)定的速度閾值對該長軌跡進(jìn)行切割，得到多條分段軌跡；3)基于分段軌跡之間的序列相似度，對該長軌跡進(jìn)行全局軌跡壓縮。本發(fā)明大大節(jié)約了存儲開銷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，提出了一種基于序列相似度匹配的車輛軌跡壓縮方法，通過壓縮含有相似子序列的軌跡來減小存儲開銷。

背景技術(shù)

車輛軌跡數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的軌跡信息具有重要的理論和應(yīng)用價值。隨著社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的飛速發(fā)展，車輛的數(shù)量日益增多，出于記錄車輛的違規(guī)行為等目的，已在眾多道路交通路口安置采集車輛信息的攝像頭。其中，記錄的常用信息有汽車車牌、此攝像頭的具體地理位置編號以及采集數(shù)據(jù)的時間。獨(dú)一無二的汽車車牌作為汽車的標(biāo)識，攝像頭的具體位置編號可作為被采集汽車的地理位置，采集時間是時間戳的格式，基于眾多采集攝像頭的數(shù)據(jù)以及采集時間的先后順序可以構(gòu)建出任一汽車的車輛的軌跡。

由于車輛以及攝像頭數(shù)目眾多，通過攝像頭采集數(shù)據(jù)整合后的車輛軌跡量極大，而且由于整合方案僅基于時間先后拼接地理位置編號作為整條汽車軌跡，使得軌跡出現(xiàn)大量冗余。為了減少車輛軌跡數(shù)據(jù)的存儲空間，提高數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)分析速度，需要將長串的軌跡進(jìn)行壓縮。

發(fā)明內(nèi)容

基于此現(xiàn)狀，本發(fā)明為了實現(xiàn)將可能含有重復(fù)路線及冗余落腳點的車輛軌跡進(jìn)行壓縮，得到在可接受誤差情況下可代替的車輛軌跡，本發(fā)明提出了一種基于子串相似度匹配的車輛軌跡壓縮方法。

本發(fā)明主要包含兩個方面：

(1)首先將原始軌跡基于城市道路機(jī)動車速度閾值進(jìn)行切割為多個真實軌跡，并基于序列相似度匹配采取聚類打分選取突出軌跡代表多條相似軌跡。

(2)為了解決初步壓縮后的軌跡仍可能包含重復(fù)子軌跡，提出基于始發(fā)點子序列相似度匹配算法篩選出最優(yōu)子序列作為此軌跡的壓縮值。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于序列相似度的車輛軌跡壓縮方法，其步驟包括：

1)將單位時間內(nèi)同一標(biāo)識ID的車輛的軌跡合成為一條長軌跡；該長軌跡為Trajectory_ID＝{(l₁,t₁),(l₂,t₂),…,(l_n,t_n)}，其中，第n次采集的信息包括位置l_n、時間信息t_n，記為采集點(l_n，t_n)；

2)根據(jù)設(shè)定的速度閾值對該長軌跡進(jìn)行切割，得到多條分段軌跡；

3)基于分段軌跡之間的序列相似度，對該長軌跡進(jìn)行全局軌跡壓縮。

進(jìn)一步的，步驟2)的切割方法為：根據(jù)該長軌跡中的兩相鄰采集時間的采集點(l_i，t_i)、(l_i+1，t_i+1)信息計算該車輛的速度如果則判定該車輛前一段軌跡的終點為l_i，下一段軌跡的起點為l_i+1；否則兩采集點(l_i，t_i)、(l_i+1，t_i+1)為同一分段軌跡；其中，為設(shè)定的速度閾值。