[發(fā)明專利]一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010129574.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111367902A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦紅星;周強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/215
• 分類號(hào): G06F16/215;G06F16/248;G06F16/29;G06F16/9537;G06F40/30
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S1：消除OD原始數(shù)據(jù)中的臟數(shù)據(jù)，將每一個(gè)OD流類比成一個(gè)單詞，根據(jù)OD流之間的上下文關(guān)系將單詞組成句子，通過word2vec模型將語料庫訓(xùn)練成詞向量；

S2：運(yùn)用t-SNE算法將高維向量映射到二維空間；

S3：采用藍(lán)噪采樣方法對(duì)二維向量做采樣優(yōu)化數(shù)據(jù)量；

S4：對(duì)優(yōu)化數(shù)據(jù)量后的OD流應(yīng)用邊綁定算法；

S5：在地圖窗口設(shè)計(jì)交互手段，對(duì)感興趣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)人口流動(dòng)具體分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述步驟S1中，將OD數(shù)據(jù)生成語料庫，通過word2vec模型將語料庫訓(xùn)練成詞向量，具體操作為：

當(dāng)一個(gè)人從出發(fā)點(diǎn)移動(dòng)到目的地，這個(gè)OD流被定義為一個(gè)單詞W＝(origin，destination)，其中origin和destination都由經(jīng)緯度坐標(biāo)表示；將同一個(gè)id的公共自行車的移動(dòng)站點(diǎn)按時(shí)間順序連接起來，來表示人類移動(dòng)；前后有連接關(guān)系的單詞組成句子T＝(w₁,w₂,…w_n)，由句子T組成語料庫C＝(T₁,T₂,…T_m)；其中，n表示句子長(zhǎng)度，m表示句子數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述步驟S1中，以對(duì)數(shù)似然函數(shù)l為目標(biāo)函數(shù)，通過Word2vec模型中的CBOW模型對(duì)上面生成的語料庫C進(jìn)行語義相關(guān)性訓(xùn)練，當(dāng)l最大化時(shí)，得到每個(gè)單詞的高維向量表示；

其中，k為滑動(dòng)窗口大小，p(w_t|w_t-k,…,w_t+k)為給定中心單詞w_t的上下文單詞，中心詞為該單詞的概率。

4.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述步驟S2中，運(yùn)用t-SNE算法將高維向量映射到二維空間中。

5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述步驟S3中，采用藍(lán)噪采樣方法對(duì)二維向量做采樣，具體操作為：

通過高斯核密度函數(shù)計(jì)算二維投影點(diǎn)的核密度分布，設(shè)置滿足最小距離特性的泊松盤，其中，最小距離特性為任意兩個(gè)泊松盤中心的距離應(yīng)大于等于采樣半徑；

如果當(dāng)前的泊松盤與任何先前的泊松盤沖突，則拒絕該采樣點(diǎn)；重復(fù)進(jìn)行這個(gè)過程，直到所有的點(diǎn)被泊松盤覆蓋；其中，利用核密度計(jì)算每個(gè)坐標(biāo)的密度分布f(p)：

其中p＝{p₁,p₂,…,p_n}為坐標(biāo)點(diǎn)序列，K_g為高斯核函數(shù)，g為帶寬；

通過得到每個(gè)采樣點(diǎn)p的泊松盤半徑，r_a代表采樣率。

6.根據(jù)權(quán)利要求書5所述的一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述步驟S4中，對(duì)優(yōu)化數(shù)據(jù)量后的OD數(shù)據(jù)應(yīng)用邊綁定算法：

利用力導(dǎo)向的思想，將每個(gè)OD流使用k個(gè)控制點(diǎn)切割成k-1份，使OD流變成有k個(gè)控制點(diǎn)的折線；控制點(diǎn)之間設(shè)置兩種力，一種是同一個(gè)OD流上的相鄰節(jié)點(diǎn)之間存在彈力Fs；另一種是不同OD流上相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)之間可能存在靜電力Fe；

以下四種情況，F(xiàn)e不存在：

(a)當(dāng)兩條邊之間的夾角接近90度時(shí)；

(b)當(dāng)兩條邊的長(zhǎng)度差距過大時(shí)；

(c)當(dāng)兩條邊的中點(diǎn)太遠(yuǎn)時(shí)；

(d)當(dāng)兩條邊相互投影不到對(duì)方時(shí)；

根據(jù)這些條件，計(jì)算兩條邊的兼容性，當(dāng)兼容性達(dá)到用戶指定的閾值時(shí)，計(jì)算它們之間的Fe，實(shí)現(xiàn)綁定。

7.根據(jù)權(quán)利要求書6所述的一種基于OD數(shù)據(jù)的軌跡可視分析方法，其特征在于：所述步驟S5中，在地圖窗口設(shè)計(jì)交互手段，選擇感興趣區(qū)域動(dòng)態(tài)更新與該區(qū)域?qū)?yīng)的視圖；地理視圖展示優(yōu)化數(shù)據(jù)后的OD流以及熱點(diǎn)區(qū)域；邊邊綁定視圖展示所選擇的感興趣區(qū)域的輸入輸出流；日歷圖展示月行為模式；平行坐標(biāo)系視圖展示時(shí)間、出行距離，出行用時(shí)的關(guān)系；折線圖展示日行為模式。