基于大数据的时空轨迹补全的方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请涉及时空轨迹计算领域，特别是涉及到一种基于大数据的时空轨迹补全的方法、装置、设备及介质，其中方法包括：获取指定目标的轨迹数据，其中所述轨迹数据包括位置信息和时间信息；基于所述位置信息生成待补全轨迹坐标图；若所述待补全轨迹坐标图中的待补全轨迹存在空白轨迹，则基于所述空白轨迹的断连点求取所述待补全轨迹与历史轨迹中的近似轨迹的相似度；根据相似度在指定阈值内的所述近似轨迹，对所述空白轨迹进行补全；基于补全轨迹进行匹配度计算，并保留匹配度最高的所述补全轨迹。本申请涉及的方法能够在位置信息丢失情况下，绘制出合理的完整轨迹，并且计算方法复杂度低，计算性能高。计算性能高。计算性能高。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的时空轨迹补全的方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及时空轨迹计算领域，特别是涉及到一种基于大数据的时空轨迹补全的方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在时空轨迹计算领域，当一个目标进行移动时，其位置和时间会发生改变，根据此时空信息，可以绘制出目标的活动轨迹，例如行人走路的轨迹，骑车的轨迹，开车的轨迹，飞行器的飞行轨迹，动物活动轨迹等，但由于设备或信号的不确定性，其位置信息在某些时间段会存在丢失的可能性，这样会造成存在多个分段轨迹或空白轨迹的情况，使得绘制合理的完整轨迹存在一定的困难。
[0003]因此针对时空轨迹计算领域中，若位置信息在某些时间段丢失情况下，如何提供一种计算方法复杂度低，计算性能高的绘制方法，绘制出合理的完整轨迹是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的为提供一种基于大数据的时空轨迹补全的方法、装置、设备及介质，旨在解决现有技术基于时空轨迹计算领域中，若位置信息在某些时间段丢失情况下，如何提供一种计算方法复杂度低，计算性能高的绘制方法，绘制出合理的完整轨迹的技术问题。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本申请提出一种基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，所述方法包括：
[0006]获取指定目标的轨迹数据，其中所述轨迹数据包括位置信息和时间信息；
[0007]基于所述位置信息生成待补全轨迹坐标图；
[0008]若所述待补全轨迹坐标图中的待补全轨迹存在空白轨迹，则基于所述空白轨迹的断连点求取所述待补全轨迹与历史轨迹中的近似轨迹的相似度；
[0009]根据相似度在指定阈值内的所述近似轨迹，对所述空白轨迹进行补全；
[0010]基于补全轨迹进行匹配度计算，并保留匹配度最高的所述补全轨迹。
[0011]进一步地，获取所述位置信息中的经度数据和纬度数据；
[0012]将所述经度数据和纬度数据对应转化为X坐标数据和y坐标数据；
[0013]对所述X坐标数据和所述y坐标数据对应的点按照时间顺序进行连接，生成待补全轨迹坐标图。
[0014]进一步地，获取所述待补全轨迹的时间戳信息；
[0015]若相邻时间戳间隔时间大于指定阈值，则判定为存在空白轨迹。
[0016]进一步地，判断所述历史轨迹中是否存在经过所述断连点指定范围内的轨迹；
[0017]若有，判定为近似轨迹。
[0018]进一步地，设待补全轨迹为A，近似轨迹为B,利用最小二乘法求取所述轨迹与所述
近似轨迹分别在断连点处的近似直线，其中坐标的取值按照预设范围选取；
[0019]利用公式求取相似度S；其中其中k
Ab
代表轨迹A在断连点b点的方向向量，k
Bb
代表近似轨迹B在断连点b点的方向向量,k
Ac
代表轨迹A在断连点c点的方向向量，k
Bc
代表近似轨迹B在断连点c点的方向向量；方向向量的求取可用最小二乘法求取的近似直线的斜率表示。
[0020]进一步地，将所述补全轨迹按照分为ab、bc、cd三条线段，其中bc为相邻两个断连点组成的线段；
[0021]根据公式求出所述bc线与所述ab以及所述cd线的不匹配度M；其中：是使用的所述补全轨迹计算出来的平均速度，是所述待补全轨迹中去除所述空白轨迹计算出来的平均速度。
[0022]进一步地，获取M的计算值，并对其进行排序；
[0023]根据排序结果保留对应M值最小的补全轨迹。
[0024]本申请的第二方面提出一种基于大数据技术的时空轨迹补全的装置，所述装置包括：
[0025]轨迹数据获取模块，用于获取指定目标的轨迹数据，其中所述轨迹数据包括位置信息和时间信息；
[0026]坐标生成模块，用于基于所述位置信息生成待补全轨迹坐标图；
[0027]相似度计算模块，用于若所述待补全轨迹坐标图中的待补全轨迹存在空白轨迹，则基于所述空白轨迹的断连点求取所述待补全轨迹与历史轨迹中的近似轨迹的相似度；
[0028]轨迹补全模块，用于根据相似度在指定阈值内的所述近似轨迹，对所述空白轨迹进行补全；
[0029]最终筛选模块，用于基于补全轨迹进行匹配度计算，并保留匹配度最高的所述补全轨迹。
[0030]本申请的第三方面提出一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0031]本申请的第四方面提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0032]本申请提供的一种基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，本申请利用大数据技术，提出了一种新的时空轨迹补全算法，在大量历史轨迹数据中，使用最小二乘法利用直线去拟合曲线，用直线的夹角余弦相似度计算轨迹相似度，初步预选出待匹配的轨迹路线，然后充分利用时空信息，计算补全轨迹与原轨迹的匹配度，选择匹配度最高的轨迹作为完整的目标活动轨迹路线；
[0033]本申请中计算轨迹相似度的方法复杂度较低，计算性能高效，而且综合考虑到空白轨迹的出入射方向信息，在轨迹匹配中有较高的准确率。
附图说明
[0034]图1为本申请一实施例的基于大数据技术的时空轨迹补全的方法的流程示意图；
[0035]图2为本申请一实施例的基于大数据技术的时空轨迹补全的装置的结构示意框图；
[0036]图3为本申请一实施例的计算机设备的结构示意框图；
[0037]图4为本申请一实施例中的待补全轨迹坐标示意图；
[0038]图5为本申请一实施例中的待补全轨迹与近似轨迹的坐标示意图；
[0039]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0040]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0041]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一模块和全部组合。
[0042]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，其特征在于，所述方法包括：获取指定目标的轨迹数据，其中所述轨迹数据包括位置信息和时间信息；基于所述位置信息生成待补全轨迹坐标图；若所述待补全轨迹坐标图中的待补全轨迹存在空白轨迹，则基于所述空白轨迹的断连点求取所述待补全轨迹与历史轨迹中的近似轨迹的相似度；根据相似度在指定阈值内的所述近似轨迹，对所述空白轨迹进行补全；基于补全轨迹进行匹配度计算，并保留匹配度最高的所述补全轨迹。2.根据权利要求1所述的基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，其特征在于，所述基于所述位置信息生成待补全轨迹坐标图的步骤，包括：获取所述位置信息中的经度数据和纬度数据；将所述经度数据和纬度数据对应转化为X坐标数据和y坐标数据；对所述X坐标数据和所述y坐标数据对应的点按照时间顺序进行连接，生成待补全轨迹坐标图。3.根据权利要求1所述的基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，其特征在于，基于所述位置信息生成待补全轨迹坐标图的步骤之后，包括：获取所述待补全轨迹的时间戳信息；若相邻时间戳间隔时间大于指定阈值，则判定为存在空白轨迹。4.根据权利要求1所述的基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，其特征在于，所述基于所述空白轨迹的断连点求取所述待补全轨迹与历史轨迹中的近似轨迹的相似度的步骤之前，包括：判断所述历史轨迹中是否存在经过所述断连点指定范围内的轨迹；若有，判定为近似轨迹。5.根据权利要求1所述的基于大数据技术的时空轨迹补全的方法，其特征在于，所述基于所述空白轨迹的断连点求取所述待补全轨迹与历史轨迹中的近似轨迹的相似度的步骤，包括：设待补全轨迹为A，近似轨迹为B,利用最小二乘法求取所述轨迹与所述近似轨迹分别在断连点处的近似直线，其中坐标的取值按照预设范围选取；利用公式求取相似度S；其中其中k
Ab
代表轨迹A在断连点b点的方向向量，k
Bb
...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶紫阳，林凯，
申请(专利权)人：深圳市恒扬数据股份有限公司，
类型：发明
国别省市：