本發(fā)明涉及導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種從歷史軌跡中提取運(yùn)動特征的方法。

背景技術(shù)：

導(dǎo)航應(yīng)用是一種在路網(wǎng)中找到最佳路線和相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎方向的應(yīng)用。現(xiàn)有導(dǎo)航應(yīng)用提供的由轉(zhuǎn)彎方向(turn-by-turn)構(gòu)成的導(dǎo)航服務(wù)，是專門從底端路網(wǎng)中提取信息而得來的。所以，它很容易被轉(zhuǎn)換成物理世界的信息去講述(多遠(yuǎn)/多久轉(zhuǎn)方向)。但是這種翻譯，忽略了人類對地理空間的認(rèn)知，對于了解地理區(qū)域的司機(jī)來說，往往很冗長。大多數(shù)道路上的司機(jī)都有良好的城市知識和熟悉道路網(wǎng)絡(luò)中的某些部分，他們采取的路線，(例如，路線從家到附近的公路，可以被一句話概述：從家到xxx公路；而不是：前面xx米左轉(zhuǎn)，……)。因此，如果對司機(jī)熟悉的部分道路，也使用現(xiàn)有導(dǎo)航應(yīng)用的轉(zhuǎn)彎方向?qū)Ш?，那么?shí)際上導(dǎo)航系統(tǒng)將是十分冗余和復(fù)雜的，相應(yīng)的導(dǎo)航程序?qū)Y源的需求也高，導(dǎo)致導(dǎo)航應(yīng)用的開發(fā)成本和運(yùn)營成本也高。并且，如果一直使用逐轉(zhuǎn)方向?qū)Ш剑脩艚邮盏降男畔⑼ǔＪ恰扒胺絰x米左轉(zhuǎn)、前方xx米右轉(zhuǎn)、前方直行xx米左轉(zhuǎn)，……”，用戶接收到的導(dǎo)航信息單一，難以滿足個性化的導(dǎo)航需求。尤其是隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動設(shè)備和車載導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航應(yīng)用地不斷增長，積累了大量的用戶生成的軌跡數(shù)據(jù)，使用這些大數(shù)據(jù)產(chǎn)生更有效的、更容易被人理解的導(dǎo)航信息是非常有用的。

由于gps和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，描述運(yùn)動物體的運(yùn)動歷史的空間軌跡正在以前所未有的速度形成和累積。由時間戳位置(經(jīng)度、緯度和時間)順序形成的原始軌跡對于人們來說是沒有任何意義的，因?yàn)槿藗儾⒉荒芾斫馄浯硎裁春x。為了解決這一問題，可以通過軌跡劃分和文本歸納框架，最終將簡潔的、有代表性的導(dǎo)航信息發(fā)送給用戶。但是，文本總結(jié)要簡明扼要、便于人們理解，這顯然不能包含所有的運(yùn)動特征。所選取的運(yùn)動特征應(yīng)該是不規(guī)則運(yùn)動特征，即該特征的值不同于正常情況下的值。本申請主要解決的問題是選取最不規(guī)則的運(yùn)動特征來描述每一軌跡分區(qū)的運(yùn)動行為。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種從歷史軌跡中提取運(yùn)動特征的方法，通過在每個軌跡分區(qū)里選取了最不規(guī)則的運(yùn)動特征來描述運(yùn)動行為，既簡潔扼要、便于用戶理解，又能將該軌跡分區(qū)里最主要的運(yùn)動特征表現(xiàn)出來。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種從歷史軌跡中提取運(yùn)動特征的方法，包括：

s1：在每個軌跡分區(qū)下，從歷史軌跡中提取出每個特征在正常情況下的值，使用有向圖g(v,e)表示歷史軌跡特征圖，用于歸納兩個地標(biāo)之間的特征f，然后構(gòu)建歷史軌跡特征地圖；

s2：使用如下公式計算每個軌跡分區(qū)下的每個運(yùn)動特征的不規(guī)則率

其中，wf是用戶指定的特征f的權(quán)重，norm(·)返回的是歸一化值，歸一化常量n為該分區(qū)內(nèi)所有軌跡片段中的特征f的最大值；是的特征f的平均值，直接從歷史軌跡特征地圖上得到，是軌跡片段在特征f上的值，是該分區(qū)中軌跡片段的個數(shù)。

進(jìn)一步地，在步驟s1中，所述的構(gòu)建歷史軌跡特征地圖，包括如下子步驟：

s11：給定地標(biāo)集，歷史符號軌跡數(shù)據(jù)集和選定的運(yùn)動物體的特征f；

s12：將地標(biāo)集中的每個地標(biāo)添加到歷史軌跡特征圖的頂點(diǎn)集v中；

s13：添加有向邊，如果在歷史符號軌跡數(shù)據(jù)集中存在從li到lj的軌跡那么添加一條從li指向lj的有向邊e(li,lj)；

s14：用軌跡t(li→lj)的特征f的平均值標(biāo)注每條邊。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明通過在每個軌跡分區(qū)里選取了最不規(guī)則的運(yùn)動特征來描述運(yùn)動行為，既簡潔扼要、便于用戶理解，又能將該軌跡分區(qū)里最主要的運(yùn)動特征表現(xiàn)出來。

(2)本發(fā)明將每個軌跡分區(qū)的所有的運(yùn)動特征作為算法的輸入，輸出為用于描述該軌跡分區(qū)的運(yùn)動特征，該算法可以使導(dǎo)航儀將該路段最具代表性的運(yùn)動特征呈現(xiàn)給用戶。

(3)本發(fā)明所選取的運(yùn)動特征是不規(guī)則運(yùn)動特征，這些不規(guī)則特征的值不同于正常情況下的值，本發(fā)明主要解決了選取最不規(guī)則的運(yùn)動特征來描述每一軌跡分區(qū)的運(yùn)動行為的技術(shù)問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的構(gòu)建歷史軌跡特征地圖的步驟圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

概念定義和符號表示：

原始軌跡t：是由從運(yùn)動物體的運(yùn)動路線抽樣得到的坐標(biāo)和與之對應(yīng)的時間戳構(gòu)成的一個有窮序列，即：t＝[(p1,t1),(p2,t2),…,(pn,tn)]。

地標(biāo)l：是空間中的一個地理位置，它是穩(wěn)定的、獨(dú)立于軌跡。

符號軌跡是由地標(biāo)和與之對應(yīng)的時間戳構(gòu)成的一個序列，即

軌跡片段軌跡中連接兩個相鄰地標(biāo)li和li+1的子軌跡稱為

軌跡分區(qū)由一些連續(xù)的軌跡片段組成的子軌跡。

地標(biāo)意義l.s：衡量人們對地標(biāo)l的熟悉度。

f：軌跡的一個特征。

軌跡的所有相關(guān)特征。

軌跡片段的特征f的值。

從li到li+j的最流行的歷史路線。

軌跡中地標(biāo)的數(shù)量。

特征分為路線特征和運(yùn)動特征。路線特征包括路的等級、路寬和方向，運(yùn)動特征包括速度、停留次數(shù)和u型急轉(zhuǎn)彎次數(shù)。詳細(xì)信息如下表：

為了使歸納總結(jié)文本既簡潔、便于用戶理解，又滿足用戶的需求。故選取的特征應(yīng)該是最不規(guī)則的特征。不規(guī)則率比用戶指定的閾值高的所有特征都應(yīng)被寫入總結(jié)歸納中。我們分別設(shè)計了路線特征和運(yùn)動特征的不規(guī)則率的方法。下面分別介紹每一分區(qū)內(nèi)路線特征和運(yùn)動特征的選取方法：

實(shí)施例一

如圖1所示，一種從歷史軌跡中提取運(yùn)動特征的方法，包括：

s1：在每個軌跡分區(qū)下，從歷史軌跡中提取出每個特征在正常情況下的值，使用有向圖g(v,e)表示歷史軌跡特征圖，用于歸納兩個地標(biāo)之間的特征f，然后構(gòu)建歷史軌跡特征地圖；

s2：使用如下公式計算每個軌跡分區(qū)下的每個運(yùn)動特征的不規(guī)則率

其中，wf是用戶指定的特征f的權(quán)重，norm(·)返回的是歸一化值，歸一化常量n為該分區(qū)內(nèi)所有軌跡片段中的特征f的最大值；是的特征f的平均值，直接從歷史軌跡特征地圖上得到，是軌跡片段在特征f上的值，是該分區(qū)中軌跡片段的個數(shù)。

進(jìn)一步地，在步驟s1中，所述的構(gòu)建歷史軌跡特征地圖，包括如下子步驟：

s11：給定地標(biāo)集，歷史符號軌跡數(shù)據(jù)集和選定的運(yùn)動物體的特征f；

s12：將地標(biāo)集中的每個地標(biāo)添加到歷史軌跡特征圖的頂點(diǎn)集v中；

s13：添加有向邊，如果在歷史符號軌跡數(shù)據(jù)集中存在從li到lj的軌跡那么添加一條從li指向lj的有向邊e(li,lj)；

s14：用軌跡t(li→lj)的特征f的平均值標(biāo)注每條邊。

實(shí)施例二

提取運(yùn)動特征和路線特征，其中提取運(yùn)動特征部分如本申請的實(shí)施例一，提取路線特征方法包括如下步驟：

s1：從歷史軌跡中提取

s2：將路線特征f歸一化得到特征序列

其中，是采集的軌跡特征集合；

并且，將的路線特征歸一化得到特征序列

s3：計算的不規(guī)則率轉(zhuǎn)化為計算和的距離，利用下列公式求得和的距離

其中，rest(·)返回特征值序列除了第一個特征值外的其余所有特征值；head(·)返回特征值序列第一個特征值，為為

s4：計算路線特征f的不規(guī)則率

其中，wf是用戶指定的特征f的權(quán)重；length(·)是集合序列中元素的個數(shù)，為為

進(jìn)一步地，在步驟s4中：

對于可數(shù)字化的路線特征f：

對于分種類的路線特征f：

本申請中，head(.)，length(.)等是現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)的編輯距離(editdistance)的表示方法，例如表示和的距離。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。