[發(fā)明專利]基于數(shù)據(jù)融合和知識(shí)圖譜嵌入的城市流量模式挖掘方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010878028.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN111932026B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李天瑞;劉佳;謝鵬;杜圣東;滕飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/26;G06N3/04
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

本發(fā)明公開了一種基于數(shù)據(jù)融合和知識(shí)圖譜嵌入的城市流量模式挖掘方法，包括步驟：多源異構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)處理、實(shí)體提取和關(guān)系提取、多源數(shù)據(jù)融合和城市流量模式的知識(shí)三元組挖掘。本發(fā)明的有益效果在于，構(gòu)建有效的城市交通流量知識(shí)圖譜，可用于對(duì)不同日期和不同時(shí)間的交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，或者對(duì)整個(gè)城市相同的交通流量模式進(jìn)行概覽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能和知識(shí)圖譜技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于數(shù)據(jù)融合和知識(shí)圖譜嵌入的城市流量模式挖掘方法。

背景技術(shù)

基于大數(shù)據(jù)的智能城市技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)城市的發(fā)展和運(yùn)行帶來巨大的影響。城市計(jì)算是一個(gè)對(duì)城市多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、融合和分析的過程，對(duì)解決城市中問題是有效的和有價(jià)值的。比如利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法預(yù)測(cè)城市交通流量、城市空氣質(zhì)量和水質(zhì)量，和緩解城市交通擁堵等。這些方法可以對(duì)將來某些時(shí)刻的結(jié)果進(jìn)行有效地預(yù)測(cè)。更智能的，一些方法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的預(yù)測(cè)。然而，這一類方法得到的結(jié)果都是瞬時(shí)的，只能分析城市離散的狀態(tài)。通常，許多的城市狀態(tài)在許多時(shí)刻都是相同的，比如工作日的早高峰和晚高峰。利用城市交通流的這個(gè)特性，如瞬時(shí)性、周期性和長(zhǎng)期性，可以有效地優(yōu)化預(yù)測(cè)結(jié)果。如果城市的狀態(tài)能夠被保留，可以直接得到城市的預(yù)測(cè)結(jié)果根據(jù)相同的狀態(tài)下的特征。幸運(yùn)地是，知識(shí)圖譜的知識(shí)存儲(chǔ)和高速反饋能力，對(duì)城市的連續(xù)狀態(tài)和多方面的問題進(jìn)行同時(shí)研究是非常有意義的。通過構(gòu)建城市知識(shí)圖譜，可以對(duì)城市的知識(shí)進(jìn)行有效地的存儲(chǔ)和運(yùn)用。

近年來，基于城市知識(shí)圖譜構(gòu)建的研究還很少。城市計(jì)算方法的優(yōu)點(diǎn)是其能夠?qū)Τ鞘卸嘣串悩?gòu)大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、融合和分析，知識(shí)圖譜的優(yōu)點(diǎn)是其具有知識(shí)存儲(chǔ)和高速反饋能力。結(jié)合城市計(jì)算方法和知識(shí)圖譜可以對(duì)城市的知識(shí)進(jìn)行有效地存儲(chǔ)和運(yùn)用。

(1)城市知識(shí)圖譜構(gòu)建

參考文獻(xiàn)1“Urban multi-source spatio-temporal data analysis awareknowledge graph embedding”(L.Zhao,H.Deng,L.Qiu,S.Li,Z.Hou,H.Sun and Y.Chen,Symmetry,vol.12,no.2,pp.199-217,2020)和參考文獻(xiàn)2“Understanding peoplelifestyles:construction of urban movement knowledge graph from GPStrajectory”(C.Zhang,N.Yuan,R.Song,X.Xie and Q.Ma,IEEE IJCAI 2017,pp.3616-3623,2017)都借助自然語言處理技術(shù)從多源時(shí)空數(shù)據(jù)的提取實(shí)體和關(guān)系，并以詞的形式保存。這些方法只是將多源時(shí)空數(shù)據(jù)中淺顯的事實(shí)挖掘出來，這對(duì)城市的狀態(tài)分析，比如車輛量分析，空氣質(zhì)量分析，沒有顯著的貢獻(xiàn)。因?yàn)槎嘣磿r(shí)空數(shù)據(jù)通過城市計(jì)算方法可以挖掘其更深層的特征，對(duì)這些深度特征進(jìn)行保存和使用可以更好地分析城市的內(nèi)在狀態(tài)。

(2)城市知識(shí)圖譜的應(yīng)用