[发明专利]基于倒排序索引及前缀树的轨迹索引和查询方法及系统

权利要求书

1.一种基于倒排序索引及前缀树的轨迹索引方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取车辆所在城市的路网数据和车辆的原始轨迹数据，所述路网数据包括多个路段和每个路段的路段id，所述原始轨迹数据包括多条原始轨迹和每条原始轨迹的原始轨迹id，并对原始轨迹数据进行预处理；

步骤2：将路网数据匹配到步骤1进行预处理后得到的原始轨迹数据上，获得原子轨迹数据，所述每条原子轨迹包括路段id、原始轨迹id和属性特征；

所述的属性特征包括以下几种情况：1.针对出租车轨迹数据选取载客/空载作为特征；2.针对高速路车辆轨迹数据选取收费站出入口作为特征；3.针对城市普通车辆轨迹数据选取出发地/ 目的地作为特征；

步骤3：将原始轨迹id相同的原子轨迹作为一组，获得多组原子轨迹；

对每组原子轨迹进行判断，若该组中连续三个及以上的原子轨迹的属性特征相同，则将该组原子轨迹作为一个轨迹段，获得轨迹段数据，所述每个轨迹段包含一个原始轨迹id和一个路段id序列，每个轨迹段的路段id序列为该轨迹段所包含的所有原子轨迹对应的路段id的集合；

步骤4：根据步骤1得到的每个路段生成一棵前缀树；获取步骤3得到的所有轨迹段的原始轨迹id、所有路段id序列中的路段和所有路段id序列中每个路段在其所在路段id序列中的序号，将每个路段所对应的原始轨迹id和该路段在其所在路段id序列中的序号插入该路段的前缀树中得到有序前缀树，获得每个路段对应的有序前缀树，将全部有序前缀树作为轨迹索引库；

步骤4中将每个路段所对应的原始轨迹id和该路段在其所在路段id序列中的序号插入该路段的前缀树中得到有序前缀树，包含如下步骤：

步骤a1：取前缀树的根节点为当前节点；

步骤a2：获取每个路段所对应的原始轨迹id的年月日、时、秒、车牌号和该路段在其所在路段id序列中的序号分别作为字符P₁,P₂,P₃,P₄,P₅；

步骤a3：获取新节点P_i并令P_i＝P₁，将P_i与当前节点的所有子节点进行比较，如果有与P_i相同的子节点则将该子节点设为当前节点并执行步骤a4；如果没有与P_i相同的子节点则将P_i与当前节点的所有子节点一起排序，按序将P_i插入为新子节点，并将P_i设为当前节点并执行步骤a4；

步骤a4：如果i＝5，则生成完成，获得有序前缀树；否则P_i＝P_i+1，返回步骤a3。

2.如权利要求1所述的基于倒排序索引及前缀树的轨迹索引方法，其特征在于，步骤2中采用基于HMM模型的地图匹配方法将路网数据匹配到步骤1进行预处理后得到的原始轨迹数据上。

3.如权利要求1所述的基于倒排序索引及前缀树的轨迹索引方法，其特征在于，轨迹索引库更新时采用如下方法：

步骤b1：获取新产生的轨迹数据，对新产生的轨迹数据执行步骤1至步骤3，最后得到更新轨迹段数据；

步骤b2：对更新轨迹段数据经过的路段生成更新前缀树；获取更新轨迹段数据中包含的路段id，从数据库中查询相同路段对应的有序前缀树，将该有序前缀树与生成的更新前缀树做并集运算，得到更新后的有序前缀树，随后将更新后的有序前缀树覆盖掉数据库中与其路段id相同的有序前缀树，索引更新完成。