[發明專利]一種基于出租車數據和城市路網的城市交通軌跡數據集生成方法

有效

• 申請號: 201910532080.8
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110298500B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 孔祥杰;馬凱;商迪;侯明良;郝欣宇;馮嘉偉;夏鋒
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;劉秋彤

一種基于出租車數據和城市路網的城市交通軌跡數據集生成方法，屬于交通運輸領域。該模型由準備層、生成層和驗證層組成，首次基于出租車數據和城市路網信息生成私家車的軌跡數據，同時提出一套完整的驗證方法來對生成的數據集準確性進行驗證。本發明提基于鄰近道路分割法的城市功能區劃分方法，將城市劃分為不同的功能區。同時提出區域人口權重機會模型，可以更精確的刻畫人口移動模式。為驗證本發明的真實性和準確性，在驗證層分別提出了基于宏觀和微觀角度的模型來驗證驗證模型生成的數據集的真實性和準確性。經過驗證層的驗證，本發明根據出租車GPS數據和城市車輛網絡信息生成的私家車的軌跡數據，具有較高的真實性和準確性。

技術領域

本發明屬于交通運輸領域，涉及交通大數據領域中基于浮動車輛軌跡數據生成社會車輛軌跡數據集的方法。

背景技術

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，是信息時代發展的重要階段。隨著越來越多的車輛接入物聯網(Internet of Things)，車聯網(Internet of Vehicles)技術的普及和應用方興未艾。人類移動軌跡數據是車聯網中車輛通信的基礎，能夠反映時空環境下的個體移動模式和社會遷移規律。通過社會車輛(如私家車等)和浮動車輛(如出租車、公交車等)的軌跡數據，可以構建復雜多樣的車輛社交網絡(VSNs)。浮動汽車的軌跡數據集，可以輕易地從互聯網上獲得。然而，由于個人隱私的保護和一些相關的政府政策，一般的研究人員幾乎不可能獲得社會車輛的軌跡數據，這極大得阻礙了研究者的深入研究和相關領域的發展進步。

發明內容

本發明的目的主要針對現有數據集生成研究的不足之處，提出了一種三層的RDMP(Region Division and Mobility Pattern based Vehicle Trajectory DatasetGeneration Model)車輛軌跡數據集生成模型，該模型包含準備層、生成層和驗證層，首次基于出租車數據和城市路網信息生成私家車的軌跡數據，同時提出一套完整的驗證方法來對生成的數據集準確性進行驗證。

本發明的技術方案：

一種基于出租車數據和城市路網的城市交通軌跡數據集生成方法，所述的城市交通軌跡數據集生成方法是在三層的RDMP車輛軌跡數據集生成模型完成的，所述的三層的RDMP車輛軌跡數據集生成模型包括準備層、生成層和驗證層步驟如下：

S1：在準備層中，對原始的出租車軌跡數據進行預處理，刪除無用和異常數據；同時使用基于鄰近道路分割法的城市功能區劃分方法進行城市區域劃分，并對城市路網進行構建，包括如下步驟：

S1.1：預處理：刪除空車狀態下的無用軌跡數據，清理由于設備精度和統計誤差導致的荒謬數據，得到可用的出租車軌跡數據；

S1.2：基于鄰近道路分割法，利用人類移動軌跡和POI興趣點，將研究的城市劃分為不同的區域，將所有車輛的出行轉換為不同區域之間的流通，具體過程如下：

S1.2.1：使用無監督學習的DMR-based概率主題模型，把城市整體當作一個文檔，把各區域所擁有的不同的功能當作主題，將區域間的移動模式當作單詞，將POIs特征向量當作文檔的元數據，第i種POIs在區域r中的頻率密度v_i，r計算公式為：