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一種保持移動特征的車輛軌跡線數(shù)據(jù)壓縮方法與流程

文檔序號:12739126閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種保持移動特征的車輛軌跡線數(shù)據(jù)壓縮方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟1:按軌跡點產(chǎn)生的時間次序?qū)⒃架壽E線T組織為T={p1,p2,…,pn},每個軌跡點pi表示為三元組信息<xi,yi,ti>,xi和yi為軌跡點pi的空間位置坐標(biāo),ti表示pi產(chǎn)生的時間信息,n是包含的軌跡點數(shù)量,1≤i≤n;

步驟2:依次提取相鄰兩個軌跡點構(gòu)成的軌跡直線段,組織為軌跡直線段集合E={e1,e2,…,en-1},計算每一條軌跡直線段ej對應(yīng)區(qū)域內(nèi)車輛的移動速度vj和移動方向θj,1≤j≤n-1;

步驟3:在拓?fù)溥B接關(guān)系約束下,基于速度、方向特征相似性原則對集合E中的軌跡直線段進(jìn)行層次化聚類,并將聚類結(jié)果組織為層次二叉樹結(jié)構(gòu);

步驟4:在壓縮的幾何精度閾值ε控制下,通過由上到下遍歷層次二叉樹結(jié)構(gòu)的方式對原始軌跡線T實施分區(qū)處理,使得同一區(qū)域內(nèi)軌跡線段的中間點距首尾基準(zhǔn)線最大偏移距離小于ε;

步驟5:提取各分區(qū)內(nèi)軌跡線片段的首尾點,按時間次序連接組織為壓縮后的軌跡線T’。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持移動特征的車輛軌跡線數(shù)據(jù)壓縮方法,其特征在于:在步驟2中,對于由相鄰軌跡點pi,pi+1組成直線段ei,移動速度vi定義為:

其中,d(pi,pi+1)表示軌跡點pi和pi+1間的歐式距離,ti和ti+1分別是軌跡點pi和pi+1的定位時間;

移動方向θi定義為由正向X軸沿逆時針方向至有向線段形成的夾角θ,0≤θ<2π。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持移動特征的車輛軌跡線數(shù)據(jù)壓縮方法,其特征在于:在步驟3中,針對軌跡直線段的層次化聚類過程由以下子步驟完成:

步驟3.1:將每條軌跡直線段映射為一個聚類單元,記錄為G1={e1}、G2={e2}、…、Gn-1={en-1};

步驟3.2:相鄰聚類單元間定義連接邊,計算所有連接邊的長度;

連接邊長度表示相鄰兩個聚類單元間移動特征的差異性大小,移動特征包括速度特征、方向特征;對于相鄰的兩個聚類單元Gi和Gj,連接邊長度L(Gi,Gj)定義為:

其中,分別表示Gi包含的軌跡直線段的平均速度值和平均方向值,分別表示Gj包含的軌跡直線段的平均速度值和平均方向值,vmax和vmin則分別表示集合E包含的所有軌跡直線段的最大速度值和最小速度值,m1和m2分別表示速度差異和方向差異在連接邊長度計算中的權(quán)值;

步驟3.3:取當(dāng)前長度值最小的連接邊,將相連接的兩個聚類單元合并為一個新的聚類單元,同時按照式2重新計算新的聚類單元與兩側(cè)相鄰聚類單元間的連接邊長度;

步驟3.4:重復(fù)步驟3.3直至集合E中所有的軌跡直線段單元聚合為一個聚類單元Gf,即Gf={e1,e2,…,en-1};

步驟3.5:將整個層次化聚類結(jié)果組織為層次二叉樹結(jié)構(gòu),樹的根結(jié)點對應(yīng)最大的聚類單元,最大的聚類單元包含所有的軌跡直線段,葉子節(jié)點對應(yīng)由單條軌跡直線段構(gòu)成的聚類單元,中間節(jié)點則對應(yīng)由多條軌跡直線段構(gòu)成的不同層次的聚類單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持移動特征的車輛軌跡線數(shù)據(jù)壓縮方法,其特征在于:在步驟4中,對原始軌跡線T實施分區(qū)處理的步驟如下:

步驟4.1:由根結(jié)點向葉子結(jié)點遍歷構(gòu)建的層次二叉樹,每遍歷一個樹結(jié)點:

首先,提取該樹結(jié)點對應(yīng)聚類單元包含的軌跡線直線段,并按連接關(guān)系組織為軌跡線片段;

然后,以該軌跡線片段的首尾點構(gòu)成的直線段為基準(zhǔn)線,計算每一個中間點到基準(zhǔn)線的偏移距離,記錄其中的最大偏移距離dmax,偏移距離為中間點到基準(zhǔn)線的最短距離;如果dmax≤ε,將樹結(jié)點對應(yīng)的軌跡直線段劃分為同一個區(qū)域,同時跳過該樹結(jié)點的孩子結(jié)點;反之,則按照上述方法進(jìn)一步考察該樹結(jié)點包含的孩子結(jié)點;

步驟4.2:按上述步驟完成對二叉樹結(jié)構(gòu)的遍歷后,原始軌跡線被分解為若干不同的區(qū)域或若干不同的軌跡線片段。

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