[发明专利]一种基于模糊网格序列的室内轨迹频繁模式挖掘方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊网格序列的室内轨迹频繁模式挖掘方法，包括：采用正六边形网格对地图进行划分；根据垂线投影距离，将网格分为准确区域和模糊区域；遍历轨迹数据库中的每一条轨迹，根据轨迹中的样本点所处的网格，将轨迹数据转换成模糊网格序列；记录轨迹中每一个网格的索引位置并计算其支持度，将支持度超过最小支持度的网格加入到候选集中；对候选集中的每一个网格建立投影数据库，并计算新生成的候选轨迹模式的支持度；重复这些步骤，直到挖掘出所有的轨迹频繁模式。本发明的优点是：由于正六边形网格的中心到相邻网格的中心的距离都是相等的，因此采用正六边形网格对地图进行划分保证了所有网格之间的平等性；根据垂线投影距离将网格划分为准确区域和模糊区域，有效地解决了传统方法所面临的网格边界问题；在任何支持度下，该方法挖掘出的轨迹频繁模式的数量都很可观，且挖掘效率较高。本发明适用于挖掘室内环境中的移动对象轨迹频繁模式，具有普适性。

技术领域

本发明涉及一种基于模糊网格序列的室内轨迹频繁模式挖掘方法，是针对室内环境中移动对象轨迹的挖掘方法，属于工程应用与信息科学的交叉领域。

背景技术

随着多种移动定位设备的普及，基于位置的服务(LBS)已经在日常生活中广泛存在。根据诺基亚提供的数据，人们在生活中有87％至90％的时间是在室内空间中度过的，大家都看到了室内定位技术所带来的巨大商机，世界各国的相关公司都在积极地往室内位置服务行业靠拢。

尽管目前已经有了一些关于移动对象轨迹的研究成果，但是大多侧重于室外环境下，对室内环境下移动对象轨迹的研究极少。室内空间有着可移动空间小，人流量较大的特点，约束性介于欧式空间与路网空间之间，这导致室外环境下的研究方案无法直接用于室内环境中的轨迹，而需要进一步地研究和建立特定的针对室内环境下的移动对象轨迹模式的挖掘方法。因此，室内移动对象的轨迹频繁模式挖掘显得尤为重要和迫切。

另外，现有的对轨迹频繁模式的研究中，没有考虑到网格边界的问题。为了使室内位置服务能够得到更快更好的发展，本发明设计了有效可行的解决方案，这种基于模糊网格序列的室内轨迹频繁模式挖掘方法不仅挖掘数量可观，而且挖掘效率很高，具有非常好的应用前景，可应用于大型商场、医院等。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于模糊网格序列的室内轨迹频繁模式挖掘方法。该方法充分利用室内移动对象的轨迹数据，解决传统方法没有考虑到的网格边界问题，多参数自主选择，进行室内轨迹频繁模式的挖掘，可以更好地促进基于位置的服务(LBS)这一行业的发展，并且降低用户的轨迹隐私泄露的风险甚至保护用户的轨迹隐私不受侵犯。

技术方案：为实现上述目的，本发明提出一种基于模糊网格序列的室内轨迹频繁模式挖掘方法，主要利用正六边形网格的中心到相邻网格中心的距离是相等的这一优势，解决了现有研究方法未考虑到的网格边界问题，使得研究方案更加严谨可行；利用多参数自主选择的方法，挖掘出数量可观的轨迹频繁模式数量且效率较高。其具体的技术方案包括以下几个步骤：

步骤一：对室内轨迹数据进行预处理。

(1)利用正六边形网格对室内地图进行划分，得益于正六边形网格的中心到相邻网格的中心的距离都是相等的，这就保证了所有网格的平等性；

(2)定义垂线投影距离，它是指从某点到网格中心点的线段在网格内与此线段夹角最小的垂线上的投影距离。

其计算公式如下：

p_dist(p，g)＝dist*cos(30°-θ) 0°≤θ≤30°

p_dist(p，g)＝dist*cos(θ-30°) 30°＜θ≤60°

p_dist(p，g)＝dist*cos(90°-θ) 60°＜θ≤90°

其中，p_dist为垂线投影距离，p为某点，g为网格，dist为点p和网格g的中心点之间的距离，θ为点p和网格g的中心点的连线与X轴的夹角，取值范围为0°到90°。