[發明專利]一種考慮用戶隱私成本的基于位置服務的激勵方法

在審

• 申請號: 201910767101.4
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110458628A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 孫湛博
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/30;H04W4/024
• 代理公司: 51239 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 吳桐;黃芷<國際申請>=<國際公布>=<

本發明提供了一種考慮用戶隱私成本的基于位置服務的激勵方法，屬于智能交通領域。該方法通過建立雙層模型，以激勵的方式鼓勵用戶在出行過程中反饋實時位置信息，在滿足每條路段上有足夠用戶反饋實時位置信息的同時，總的激勵費用最小。其中，上層模型以路段激勵費用為變量、每個路段上使用基于位置服務的系統且反饋實時位置信息的用戶數量滿足需求為約束、總的激勵費用最小為目標函數的優化問題；下層模型是基于含激勵費用、時間成本、隱私成本的廣義出行成本模型，分析多類用戶多準則情形下隨機用戶均衡行為，得到出行用戶路徑選擇行為和使用基于位置服務的系統且反饋實時位置信息的用戶數量。該方法在交通信息調查、出行誘導等方面有重要作用。

技術領域

本發明涉及一種考慮用戶隱私成本的基于位置服務的激勵方法，屬于智能交通領域。

背景技術

隨著智能移動設備的普及，基于位置的服務(Location-Based Service，LBS)變得越來越流行，例如：通過LBS系統進行出行導航。在享受這些新技術帶來的便利應用的同時，人們開始擔心新的隱私威脅，即位置信息暴露給不受信任的LBS系統所帶來的隱私泄露問題。位置信息是敏感的，因為人們日常生活中80％的信息與位置有關，并可能引出許多其他信息，例如頻繁去醫院就醫會釋放出一個人的健康狀況。目前關于LBS的隱私保護的研究已經取得了一定的成果，如K-匿名法。但由于軌跡數據在時間和空間上的連續性，因此很容易通過數據挖掘技術(如聚類和分類)提取相似特征，尤其對于出行模式是高度重復和經常性的通勤用戶，識別和跟蹤更加容易。因此，如何在使用這些服務的同時，保護用戶的位置隱私越來越受到人們的重視。

在信息時代，LBS應用需要收集用戶的地理位置信息，用戶信息是LBS系統寶貴的財富，可幫助LBS應用更好的估計實時交通狀況、估計路徑出行時間等。然而，目前對于基于位置服務的交通誘導類應用采集實時數據主要依賴于用戶自愿性原則。在用戶意識到反饋實時位置信息可能會帶來隱私風險的情形下，多數用戶并不愿意進行反饋。因此，基于自愿性原則，無法保障每個路段上反饋實時位置信息的用戶數量滿足需求，無法保障該應用的服務水平。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明旨在從激勵和鼓勵出行者提供實時位置信息的角度出發，考慮多類出行用戶以及含有隱私價值的廣義出行成本，提出最優的激勵機制，保障每個路段上均有足夠的用戶反饋位置信息。

本發明為實現上述發明目的所采取的技術方案如下：

一種考慮用戶隱私成本的基于位置服務的激勵方法，該方法是通過建立基于位置服務(Location-Based Service，LBS)的系統來決策路段激勵費用、用戶選擇是否反饋實時位置信息的雙層模型，以激勵的方式鼓勵用戶在出行過程中反饋實時位置信息，在滿足每條路段上有足夠的用戶反饋實時位置信息的同時，總的激勵費用最小；

該方法包括如下步驟：

S1、選取路網，確定路網中的OD對和總的出行用戶數量；

S2、劃分出行用戶為多類用戶：

根據出行用戶使用或不使用基于位置服務的系統以及反饋或不反饋實時位置信息，將出行用戶分為使用基于位置服務的系統并且反饋實時位置信息的用戶、使用基于位置服務的系統但不反饋實時位置信息的用戶、不使用基于位置服務的系統的用戶；

根據出行用戶的時間價值和隱私價值存在個體差異，將出行用戶分為時間價值和隱私價值不同的k個子類；

S3、建立多類用戶的含激勵費用、時間成本、隱私成本的廣義出行成本模型；

S4、建立多類用戶的彈性出行需求模型；

S5、建立所述雙層模型，所述雙層模型包含上層模型和下層模型；