[發明專利]一種多語義軌跡數據分段存儲方法

有效

• 申請號: 201911372236.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111190891B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 涂來;周偉
• 申請（專利權）人: 武漢長江通信產業集團股份有限公司;武漢長江通信智聯技術有限公司
• 主分類號: G06F16/215
• 分類號: G06F16/215;G06F16/29;G06F16/174
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 許蓮英

1.一種多語義軌跡數據分段存儲方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將車輛軌跡數據通過數據清洗去除無效數據得到清洗后車輛軌跡數據，將語義分段數據通過數據清洗去除無效數據得到清洗后語義分段數據；

步驟2：將數據清洗后車輛軌跡數據和數據清洗后車輛語義行程分段進行數據融合，得到融合后車輛軌跡段數據；

步驟3：采用基于停留點分段的方法對融合后車輛軌跡段數據進行分段，得到軌跡分段后數據；

步驟4：將軌跡分段后數據進行數據壓縮，得到壓縮完成的軌跡段數據；

步驟5：將軌跡分段后數據、壓縮完成的軌跡段數據通過數據表方式進行存儲；

步驟1中所述車輛軌跡數據具體為：

GPS_i＝{long_i,lat_i,date_i,time_i,ID_i}，i∈[1,M]

其中，GPS_i為第i組車輛GPS數據，long_i,為第i組車輛GPS數據的經度，lat_i,為第i組車輛車GPS數據的緯度，date_i,為第i組車輛GPS數據的日期，time_i為為第i組車輛GPS記錄時刻，ID_i為第i組車輛GPS數據的車牌號，M為原始所有軌跡點的個數；

步驟1中所述車輛軌跡數據去除無效數據，具體方法為：

加載給定車輛的所有軌跡數據，去除時間重復的軌跡點數據；

利用正則匹配去除時間、經緯度格式錯誤的數據；

去除經緯度不在合法范圍內的記錄；

統一時間格式，將時間字段轉換為ISO8601標準格式；

按車牌號分組、按日期時間排序并存儲；

步驟1中所述數據清洗后車輛軌跡數據結合相鄰兩點的車速、道路的限速過濾GPS漂移點，具體為：

通過速度來判斷車輛是否發生漂移，即任意相鄰兩點的車速應當不大于道路的限速，選取高速限速作為判斷依據；

則軌跡R中相鄰兩點r_i與r_j之間的速度為：

其中，dist_r(r_i,r_j)表示地圖上兩點間球面距離，r_i，r_j，分別為兩點的經緯度坐標向量，dist_r(r_i,r_j)計算方法可使用Haversine公式計算，t_j,t_i分別表示gps記錄r_i，r_j兩點時的記錄時間；

過濾漂移點步驟如下：

依次對軌跡R中的每個點r_i，按軌跡R中相鄰兩點速度模型，計算r_i相鄰與前向鄰近軌跡點r_i-1和后向鄰近軌跡點r_i+1的速度；

如果前向速度、后向速度均小于等于設定的閾值則保留該點；如果前向或后向速度大于設定閾值，則認定該點為漂移點，將漂移點從清洗后的軌跡中移除；

數據清洗后車輛軌跡數據格式保持不變，具體定義為：

GPS_j＝{long_j,lat_j,date_j,time_j,ID_j}，j∈[1,N]

其中，GPS_j為清洗后第j組車輛GPS數據，long_j,為第j組車輛GPS數據的經度，lat_j,為第j組車輛GPS數據的緯度，date_j,為第j組車輛GPS數據的日期，time_j為為第i組車輛GPS記錄時刻，ID_j為第j組車輛GPS數據的車牌號，N為清洗后有效軌跡點的個數；

步驟1中所述語義分段數據數據具體為：

Trav_k＝{stime_k,dtime_k,dis_k,ID_k,disp_k}，k∈[1,M]

其中，stime_k為第k組語義行程分段的起始時間，dtime_k為第k組語義行程分段的終止時間，dis_k為第k組語義行程分段的行駛里程，ID_k為第k組車輛GPS數據的車牌號，disp_k為該段行程的語義描述，M為原始數據中，該車輛的語義行程分段的個數；

步驟1中所述車輛語義分段數據去除無效字段，具體方法為：

加載語義分段數據，并去重；

正則匹配濾掉時間格式錯誤的數據；

濾掉終止時間早于起始時間的記錄；

將時間字段轉換為ISO8601標準格式；

按車牌號分組、按時間排序并存儲；

數據清洗后車輛語義分段數據為：

Trav_l＝{stime_l,dtime_l,dis_l,ID_l,disp_l}，l∈[1,N]

其中，stime_l為清洗后保留的有效語義分段數據中第l組行程的起始時間，dtime_l為第l組語義行程分段的終止時間，dis_l為第l組語義行程分段的行駛里程，ID_l為第l組車輛GPS數據的車牌號，disp_l為該段行程的語義描述，N為清洗后車輛的語義行程分段的個數；

步驟2中所述將數據清洗后車輛軌跡數據和數據清洗后車輛語義行程分段進行數據融合，具體過程為：

步驟2.1依次對每輛車做如下操作；

步驟2.2對該車輛的軌跡序列按日期時間的順序排序；

步驟2.3對該車輛的每對上下車記錄的時間，按時間排序；

如果軌跡點GPS_k的時間time_k位于某一個語義行程分段Trav_i的起始時間stime_i和終止時間dtime_i之間，則用該語義行程的描述disp_i標記為此軌跡點；如果time_k位于Trav_i的終止時間dtime_i與下一段語義行程分段Trav_i+1的起始時間stime_i+1之間，則標記為“無語義”，直至最后一個語義行程分段。