[發明專利]一種基于軌跡隱私保護的度量方法

有效

• 申請號: 202010113193.7
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111400747B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 戴慧珺;桂小林;徐盼;滕曉宇;李德福
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F21/62
• 分類號: G06F21/62;G06F16/215;G06F17/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種基于軌跡隱私保護的度量方法，其特征在于，包括基于概化的隱私保護方法和基于混淆區的隱私保護方法，基于概化的隱私保護方法中，提出面向軌跡的距離度量指標，對軌跡的相交進行判斷，計算相交程度；對相交的軌跡生成同步軌跡；對同步軌跡進行距離度量和相似性計算；基于混淆區的隱私保護方法中，提出面向分布概率的信息熵指標，對軌跡計算概率向量；對概率向量計算信息熵；對信息熵計算隱私保護函數，完成基于軌跡隱私保護的度量，能夠有效評估隱私保護方法的強度并分析數據被保護前后的扭曲程度和有效性；

基于概化的隱私保護方法中，對相交的軌跡生成同步軌跡具體為：

S201、設兩條軌跡T_i和T_j軌跡p相交，如果在相交時間區間n＞m，軌跡T_i和T_j有相同數量的位置點并且對應時間相同，那么T_i和T_j是同步軌跡；如果T_i和T_j僅時間相交但不同步，則添加同步點使兩條軌跡滿足同步條件；

S202、選擇T_i的開始時間早于T_j，即兩個指示坐標a和b分別位于各軌跡之首，即a＝b＝1；

S203、a在T_i上向后推移，直至a和b相遇，記錄相遇時間，此時a＝b＝2，當此刻時間相同，一齊向后移動，移動過程中，任一坐標到達軌跡尾端，同步操作隨即結束；

S204、移動過程中，a和b遇到下一個采樣點，如果設在軌跡T_i上添加一個時間為的數據點；位置信息由和確定，添加完成后，坐標a指向新添加的數據點，之后返回S203；

基于概化的隱私保護方法中，對同步軌跡進行距離度量和相似性計算具體為：

S301、計算出所有間隔變化量之和的平方根，除以軌跡的時間相交度，計算軌跡形狀距離d_shape，軌跡形狀距離d_shape變形為：

其中，t_k為k時刻具體時間，為從(k-1)到k時刻當前點在x坐標上的變化量，Δt_k為從(k-1)到k時刻時間的變化量，為(k-1)到k時刻當前點在y坐標上的變化量，p為軌跡相交程度；

軌跡位置距離d如下：

其中，R為地球半徑取6371千米，t_s為s時刻具體時間，和分別為當前時刻i,j兩條軌跡的x和y坐標；

S302、在同步軌跡的交疊時間區間內，先求得各時間對應點距離平方之和，再將其開方取均值，除以軌跡的相交度，計算軌跡位置距離d_loc(T_i,T_j)；

S303、軌跡距離由軌跡形狀距離和位置距離加權求和得出，α是權重調整系數，計算軌跡距離d(T_i,T_j)如下：

d(T_i,T_j)＝αd_shape(T_i,T_j)+(1-α)d_loc(T_i,T_j)。

2.根據權利要求1所述的基于軌跡隱私保護的度量方法，其特征在于，基于概化的隱私保護方法中，對軌跡的相交進行判斷，計算相交程度具體為：

S101、軌跡相似性度量的預處理，定義軌跡T為：

T＝{(t₁,x₁,y₁),(t₂,x₂,y₂),...,(t_n,x_n,y_n)}

其中，n≥1，表示采樣時間序列，且t_i≤t_j，x_i,y_i表示第i時刻軌跡點的坐標；

S102、對任意兩條軌跡T_i和T_j判斷相交，若則兩條軌跡時間相交，計算兩條軌跡相交程度p。