道路网络空间中移动对象轨迹聚类算法的研究

发布时间：2016-09-20 18:27

  本文关键词：移动对象轨迹数据挖掘方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

《哈尔滨工程大学》 2011年

道路网络空间中移动对象轨迹聚类算法的研究

王雅琳  

【摘要】：近年来,随着定位技术、传感器技术及跟踪监测设备的发展和普及,人们可以容易地对移动物体进行跟踪,并将它们的运动轨迹记录下来。运动对象的轨迹数据中包含大量有用的信息,采用数据挖掘技术对获取到的轨迹信息进行分析处理,可以发现数据中隐藏的关系和规则,并对移动对象未来的运动情况进行预测等。本文研究的目标就是对道路网络空间中的移动对象的轨迹进行分析和挖掘,聚类相似轨迹得到移动对象的运动特征和模式,为路径规划和智能导航等服务提供依据。 移动对象在道路网络中连续运动,将随时间持续地产生轨迹,而对轨迹的聚类请求却可能发生在任意时间,每次请求时路网中的轨迹都发生了变化。传统的聚类方法处理的都是静态的数据集,而用于动态的轨迹聚类时,每次都要把所有轨迹重新处理一次,包括已经处理过的轨迹段,会浪费很多不必要的开销。本文正是基于以上提出的问题,对现有方法进行分析和总结,提出了以下方法对移动对象轨迹数据进行聚类： 首先,提出了一种基于道路网络空间的移动对象轨迹的表示方法。以离散的点的方式表示一条轨迹,记录了在某时刻移动对象在路网上的真实位置信息,而且包括对象经过每点时的速度,能反映出移动对象在路网上位置变化的真实情况； 其次,考虑轨迹的时空特性对轨迹间距离进行计算。在分析和总结了现有的轨迹距离函数和轨迹相似性度量计算方法的基础上,本文采用平均值的Hausdorff距离进行轨迹空间距离的计算,对于轨迹上的两点计算其网络距离而不使用欧氏距离,然后用时间距离对轨迹进行提纯,从而得到轨迹的时空距离作为聚类的依据： 第三,提出了一种轨迹的增量聚类算法INC_CLUS进行轨迹聚类。采用基于密度的聚类方法,首先在初始时刻对现有轨迹进行初始聚类,得到一组初始聚类簇,然后对新增加的或发生变化的轨迹进行增量聚类,更新初始聚类簇得到最终的聚类结果,同时由于考虑了轨迹的时间信息,可以区分出不同时间段内的相似轨迹； 最后,通过实验对哈尔滨市区的一块路网区域进行了分析存储,并模拟了一组移动对象在真实的道路网络空间中运动的轨迹数据,对其使用本文提出的增量轨迹聚类算法进行聚类,并与原始的DBSCAN算法进行比较,从聚类结果和运行时间的性能评估方面验证了所提INC_CLUS算法的正确性和有效性。

【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP311.13
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 肖辉,胡运发;基于分段时间弯曲距离的时间序列挖掘[J];计算机研究与发展;2005年01期

2 何云斌;樊守德;郝忠孝;;移动对象轨迹更新体系[J];计算机工程与应用;2008年27期

3 陈继东;孟小峰;赖彩凤;;基于道路网络的对象聚类[J];软件学报;2007年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 李晶晶;时空数据挖掘在环境保护中的应用研究[D];中南大学;2008年

2 张旭;基于时空约束的轨迹聚类方法研究与应用[D];重庆邮电大学;2010年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林鑫;王晓晔;王卓;张德干;;基于蚁群聚类算法的RBF神经网络交通流预测[J];河北工业大学学报;2010年03期

2 折志伟;贾辉然;姜文东;高娜;;基于车辆通过频率的智能交通控制器研究[J];河北工业科技;2010年03期

3 袁志;陈铁英;王婵娟;;城市公众车辆路径调度系统的策略与模型研究[J];信息技术;2012年03期

4 丛新宇;虞慧群;范贵生;;基于组合模型的交通流量预测方法[J];华东理工大学学报(自然科学版);2011年03期

5 陈波;杨阳;郑文军;;一种基于道路网分层的最短路径算法[J];海洋测绘;2006年03期

6 史晋渊;刘纯天;;基于CAN总线的自适应交通信号灯系统设计[J];机电产品开发与创新;2009年03期

7 程文聪;邹鹏;贾焰;;多维时序数据中的相似子序列搜索研究[J];计算机研究与发展;2010年03期

8 程文聪;邹鹏;贾焰;杨尹;;基于DTW距离的伪周期数据流异常检测[J];计算机研究与发展;2010年05期

9 金鑫;李润恒;甘亮;李政仪;;基于通信特征曲线动态时间弯曲距离的IRC僵尸网络同源判别方法[J];计算机研究与发展;2012年03期

10 汤志康;王伟智;谈蔚欣;;基于Bagging的交通拥堵预测研究[J];集美大学学报(自然科学版);2006年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 秦进;史峰;侯桂荣;;基于车辆的混合式路径诱导系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 邸鑫鹏;卢姗;;城市隧道安全保障系统研究[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年

3 王军华;张伟;王良模;;智能交通系统发展现状与分析[A];江苏省公路学会优秀论文集（2006-2008）[C];2009年

4 陶涛;;高速公路网综合公共信息平台系统分析与设计[A];中国公路学会计算机应用分会2010年学术年会论文集[C];2010年

5 程志远;;智能交通控制中心硬件平台设计方案[A];天津市电视技术研究会2010年年会论文集[C];2010年

6 肖香梅;陈海波;施国生;梁道雷;;一种GPS轨迹特征聚合分析的混合算法[A];2011年全国电子信息技术与应用学术会议论文集[C];2011年

7 陈岳明;萧德云;;拥堵条件下的路网交通流预测[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年

8 李晓薇;;基于GPS与GPRS的车辆动态监测软件的研究[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年

9 王生生;刘大有;;多粒度时空数据库[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2004年

10 梁玉庆;吴敬一;关积珍;王义生;金成哲;;城市停车诱导显示牌空车位数发布的预测方法研究[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年

2 程文聪;面向大规模网络安全态势分析的时序数据挖掘关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

3 李娟;城市交通系统中行人交通视频检测的理论与方法[D];北京交通大学;2010年

4 罗永红;无缝运输信息网格的若干关键技术研究[D];中南大学;2011年

5 徐琨;交通视频监控中的车辆检测与跟踪方法研究[D];长安大学;2009年

6 徐阳;陕西省区域经济发展与交通运输体系一体化研究[D];长安大学;2010年

7 陈丹;城市交通信号灯的仿真优化研究[D];武汉理工大学;2011年

8 郑泽忠;基于高分辨率航空影像高速公路汽车目标检测算法研究[D];西南交通大学;2010年

9 张水舰;基于GIS-T的城市交通最优路径诱导算法研究[D];西南交通大学;2010年

10 闫秋艳;煤矿概率流数据挖掘方法研究[D];中国矿业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 汤雪;时间序列线性表示方法及其相似性度量算法研究[D];山东科技大学;2010年

2 易柳;无检测器路口交通流量预测方法研究[D];湘潭大学;2010年

3 李举成;基于以太网传输的RFID系统在停车场中的应用[D];湘潭大学;2010年

4 林鑫;城市道路交通流数据的挖掘[D];天津理工大学;2010年

5 王佳;公交车服务系统车载GPS终端设计[D];哈尔滨理工大学;2010年

6 方如果;基于相似性分析的时间序列数据挖掘算法研究[D];浙江大学;2011年

7 魏志强;基于虚拟检测器的车辆检测系统研究与实现[D];昆明理工大学;2009年

8 曹更立;高速公路视频检测器优化布设方法研究及应用[D];昆明理工大学;2010年

9 涂晔;时间序列模型的误差分析与研究[D];昆明理工大学;2009年

10 苏向阳;电子警察采集数据处理系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈捷,唐世渭,杨冬青,王腾蛟;面向移动环境的时空数据挖掘研究现状与展望[J];计算机工程与应用;2002年16期

2 符海芳,崔伟宏;地理信息的超图时空数据挖掘[J];计算机工程与应用;2003年14期

3 张延玲;刘金鹏;姜保庆;;移动对象子轨迹段分割与聚类算法[J];计算机工程与应用;2009年10期

4 钱卫宁,周傲英;从多角度分析现有聚类算法(英文)[J];软件学报;2002年08期

5 马帅,王腾蛟,唐世渭,杨冬青,高军;基于聚类的位置数据库动态重组[J];软件学报;2003年05期

6 张敏,于剑;基于划分的模糊聚类算法[J];软件学报;2004年06期

7 陈继东;孟小峰;赖彩凤;;基于道路网络的对象聚类[J];软件学报;2007年02期

8 沈家芬;张凌;莫测辉;冯建军;;广州市空气污染物和气象要素的主成分与典型相关分析[J];生态环境;2006年05期

9 李德仁,王树良,李德毅,王新洲;论空间数据挖掘和知识发现的理论与方法[J];武汉大学学报(信息科学版);2002年03期

10 汤家法,姚令侃,杨明;可拓空间数据挖掘技术及其应用[J];系统工程理论与实践;2003年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 曾海泉;时间序列挖掘与相似性查找技术研究[D];复旦大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 钱海忠;基于Agent的自动综合算法研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年

2 包剑;面向移动环境的时空数据挖掘研究[D];辽宁工程技术大学;2005年

3 樊守德;移动对象轨迹模型、索引结构与查询研究[D];哈尔滨理工大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张延玲;刘金鹏;;搜索路网空间中时空相似轨迹[J];软件;2011年02期

2 余靖,张颖,刘啸岭,刘国华;改进的CNN搜索算法[J];计算机工程;2005年12期

3 马林兵;张新长;;面向全时段查询的移动对象时空数据模型研究[J];测绘学报;2008年02期

4 李东;彭宇辉;殷江龙;;基于Quadtree和Hash表的移动对象全时态索引[J];计算机工程;2009年07期

5 金培权;张旭;岳丽华;;NBR-tree:面向城市交通网络的一种新型时空索引[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年02期

6 李贞海;余建桥;;交通网络中移动对象全时态位置索引模型[J];计算机工程;2011年03期

7 卢炎生;许浒;潘鹏;;约束的移动对象最近邻轨迹查询[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年02期

8 苏孝强;倪宏;;一种基于空间相依性的移动对象聚类算法[J];微计算机应用;2011年05期

9 杜时英;邢长征;;时空道路网络连续最近邻查询的新方法[J];信息技术;2005年12期

10 王晓辉;曹泽文;谭川豫;;移动对象反向最近邻查询技术研究[J];计算机工程;2010年20期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曹会萍;丁治明;王珊;孟小峰;;移动对象管理的自适应索引方法[A];第十八届全国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2001年

2 陈滨;丁治明;纪鹏程;;基于动态交通网络的移动对象的索引[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集（技术报告篇）[C];2006年

3 李佳佳;王波涛;陈东;喜连川优;王国仁;;分组移动对象的区域偏离监视算法[A];NDBC2010第27届中国数据库学术会议论文集A辑二[C];2010年

4 高云君;李春;陈根才;姜贤塔;陈岭;陈纯;;一种有效的历史移动对象轨迹的k最近邻居查询算法[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2006年

5 赵亮;陈荦;景宁;廖巍;;道路网中的移动对象连续K近邻查询[A];NDBC2010第27届中国数据库学术会议论文集A辑一[C];2010年

6 赵亮;陈荦;景宁;钟志农;;一种高效的移动对象连续多范围查询处理框架[A];第26届中国数据库学术会议论文集（B辑）[C];2009年

7 丁锐;孟小峰;杨楠;;一种高效的移动对象相似轨迹查询方法[A];第二十届全国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2003年

8 刘实;陈荦;赵亮;谭洁;;面向位置服务的移动对象查询处理原型系统[A];NDBC2010第27届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2010年

9 胡志智;孟小峰;郭研妍;李本钊;陈继东;;基于模拟预测的移动对象位置主动更新策略[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2004年

10 陈浩;陈红;樊小泊;;利用滑动窗口技术来预测移动对象运动轨迹[A];第二十二届中国数据库学术会议论文集（研究报告篇）[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 中国人民大学信息学院 孟小峰 丁治明;[N];计算机世界;2001年

2 ;[N];中国计算机报;2005年

3 中国人民大学信息学院 潘晓;[N];中国计算机报;2008年

4 中国人民大学信息学院 孟小峰 曹会萍 丁锐;[N];计算机世界;2001年

5 武金刚;[N];中国电脑教育报;2003年

6 福建省浦城县富岭中心小学 张德辉;[N];中国电脑教育报;2005年

7 广东 邓勇健;[N];电脑报;2004年

8 岳轶群 翁敬农;[N];中国测绘报;2006年

9 中国人民大学信息学院 郝兴;[N];中国计算机报;2008年

10 四川 余文勇;[N];中国电脑教育报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 袁冠;移动对象轨迹数据挖掘方法研究[D];中国矿业大学;2012年

2 杨彬;室内移动对象的数据管理[D];复旦大学;2010年

3 张恒飞;空间数据库中移动对象位置管理技术研究[D];华中科技大学;2012年

4 陈楠;时空数据库中移动对象的索引和查询技术研究[D];浙江大学;2010年

5 赵亮;面向位置服务的移动对象并发查询处理技术[D];国防科学技术大学;2010年

6 董毅;移动环境下的位置查询与预测研究[D];华中科技大学;2004年

7 邵非;基于位置感知的移动信息服务若干关键技术研究[D];华东师范大学;2012年

8 李艳红;路网中移动对象最近邻及反向最近邻查询处理研究[D];华中科技大学;2011年

9 李支成;时空数据库复杂查询方法研究[D];华中科技大学;2012年

10 齐鸣;共享内存并行系统上空间数据检索及优化研究[D];中国科学技术大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王雅琳;道路网络空间中移动对象轨迹聚类算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 姜金凤;移动对象轨道异常检测算法的研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 张玉;空间对象和移动对象聚类算法研究[D];南京航空航天大学;2009年

4 谭川豫;移动对象轨迹分析技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

5 张辉;二维空间移动对象索引方法的研究[D];燕山大学;2010年

6 邢伟;基于B~+树的移动对象索引研究[D];复旦大学;2010年

7 黄代华;基于道路网络的移动对象轨迹建模与索引研究[D];浙江大学;2011年

8 李贞海;交通网络中移动对象全时态索引研究与实现[D];西南大学;2011年

9 叶伯松;面向将来查询的分布式移动对象索引技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

10 马忠成;交通网数据库模型和移动对象关键处理技术研究[D];南京航空航天大学;2009年

  本文关键词：移动对象轨迹数据挖掘方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：118916