基于用户移动特性的跟踪区划分方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了基于用户移动特性的跟踪区划分方法、装置及电子设备，利用预设的提取方法在用户GPS定位点中确定的途经点和停留点，然后依此确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值，初始化当前距离权重和当前访问频率权重，再执行以下聚类过程：根据相关参数和预设的相似度计算公式，分别计算各小区与各跟踪区的区域中心的相似度，并将各小区归类到与其相似度最大的跟踪区中，得到当前聚类结果；如果当前聚类结果与上一聚类结果不相同，则返回执行聚类过程；如果当前聚类结果与上一聚类结果相同，则将当前聚类结果作为跟踪区的划分结果。采用本发明专利技术，划分的跟踪区具有较高的稳定性，可以避免频繁的位置更新，降低位置管理的开销。

【技术实现步骤摘要】
基于用户移动特性的跟踪区划分方法、装置及电子设备
本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种基于用户移动特性的跟踪区划分方法、装置及电子设备。
技术介绍
人的移动过程反映着纷繁复杂的移动特性，对诸多行业的发展有着重要意义。随着无线通信、移动定位、传感器网络和移动互联网技术的快速发展以及带有定位功能的移动终端的普及，获取长周期、大规模、高精度的个体移动轨迹成为可能，这些轨迹对应的数据为分析人类移动行为提供了充足的资源。通过统计分析和数据发掘等方法对这些收集到的真实的大规模个体移动轨迹数据进行分析，可以获取用户移动行为的特征，从而将其运用到位置管理技术中。在通信
中，为了支持移动用户在整个通信网络覆盖范围内移动时，为其提供连续性的通信和业务，移动性管理实体可以通过位置管理技术实现对移动用户位置的跟踪。在位置管理技术的研究中，位置管理技术通常包括位置更新和位置查找，其中，位置更新和位置查找均以位置管理相关区域(可以称为位置区、跟踪区或寻呼区等)的划分为基础。在4G及5G网络中，移动性管理实体在进行位置管理相关区域的划分时，通常将用户的移动轨迹划分成一系列的跟踪区(TrackingArea，TA)，每个跟踪区包含一个或多个蜂窝小区，一组TA可以组成一个跟踪区列表(TAL，TackingAreaList)。现有技术通常使用建模和聚类等理论分析的方法对跟踪区进行划分，在进行聚类时，通常采用随机选取初始聚类中心的方法，并且只从空间的角度进行聚类。然而，专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有技术至少存在如下问题：在进行聚类时，现有技术采用随机选取初始聚类中心的方法，并且只从空间的角度进行聚类，这样会导致移动用户在两个相邻的跟踪区间移动时出现频繁的位置更新的情况，并且位置管理的开销较大。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种基于用户移动特性的跟踪区划分的方法、装置及电子设备，以避免移动用户在两个相邻的跟踪区间移动时出现频繁的位置更新的情况，并降低位置管理的开销。具体技术方案如下：第一方面，提供了一种基于用户移动特性的跟踪区划分方法，所述方法包括：利用预设的基于时间的途径点提取方法和预设的基于阈值的停留点提取方法，在用户移动轨迹数据的全球定位系统GPS定位点中，确定途径点和停留点；根据所述途径点和所述停留点，确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值；初始化当前距离权重和当前访问频率权重；执行以下聚类过程：根据所述当前距离权重、所述当前访问频率权重、所述跟踪区的总数目、所述各跟踪区的区域中心的坐标值、所述轨迹数据经过的各小区的坐标值、所述各小区的访问频率、所述各跟踪区的区域中心的访问频率和预设的相似度计算公式，分别计算所述各小区与所述各跟踪区的区域中心的相似度，并将所述各小区归类到与其相似度最大的跟踪区中，得到当前聚类结果；如果所述当前聚类结果与上一聚类结果不相同，则根据所述当前聚类结果中各跟踪区包含的各小区的坐标值和各小区的访问频率，更新所述各跟踪区的区域中心的坐标值和所述各跟踪区的区域中心的访问频率；根据预设的距离权重计算公式和预设的访问频率权重计算公式，更新所述当前距离权重和当前访问频率权重，并返回执行所述聚类过程；如果所述当前聚类结果与上一聚类结果相同，则将所述当前聚类结果作为跟踪区的划分结果。可选的，所述利用预设的基于时间的途径点提取方法和预设的基于阈值的停留点提取方法，在用户移动轨迹数据的全球定位系统GPS定位点中，确定途径点和停留点，包括：从用户移动轨迹数据中的全球定位系统GPS定位点中的第一个GPS定位点开始，每隔预设的时间间隔，根据所述时间间隔内包含的各GPS定位点，确定一个途经点；根据预设的时间阈值ΔT、距离阈值ΔD、预设的停留点计算公式和tj-ti≥ΔT，将符合所述停留点计算公式的各GPS定位点作为停留点，其中，(xi,yi,ti)和(xj,yj,tj)表示两个GPS定位点的经纬度和定位时间。可选的，所述根据所述途径点和所述停留点，确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值，包括：将所述途经点的数目与所述停留点的数目之和作为跟踪区的总数目，并将所述途经点的坐标值和所述停留点的坐标值分别作为各跟踪区的区域中心的坐标值初始值。可选的，所述初始化当前距离权重和当前访问频率权重，包括：将当前距离权重的初始值和当前访问频率权重的初始值分别设置为1/2。第二方面，提供了一种基于用户移动特性的跟踪区划分装置，所述装置包括：提取模块，用于利用预设的基于时间的途径点提取方法和预设的基于阈值的停留点提取方法，在用户移动轨迹数据的全球定位系统GPS定位点中，确定途径点和停留点；确定模块，用于根据所述途径点和所述停留点，确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值；初始化模块，用于初始化当前距离权重和当前访问频率权重；执行模块，用于执行以下聚类过程：根据所述当前距离权重、所述当前访问频率权重、所述跟踪区的总数目、所述各跟踪区的区域中心的坐标值、所述轨迹数据经过的各小区的坐标值、所述各小区的访问频率、所述各跟踪区的区域中心的访问频率和预设的相似度计算公式，分别计算所述各小区与所述各跟踪区的区域中心的相似度，并将所述各小区归类到与其相似度最大的跟踪区中，得到当前聚类结果；更新模块，用于如果所述当前聚类结果与上一聚类结果不相同，则根据所述当前聚类结果中各跟踪区包含的各小区的坐标值和各小区的访问频率，更新所述各跟踪区的区域中心的坐标值和所述各跟踪区的区域中心的访问频率；根据预设的距离权重计算公式和预设的访问频率权重计算公式，更新所述当前距离权重和当前访问频率权重，并返回执行所述聚类过程；确认模块，用于如果所述当前聚类结果与上一聚类结果相同，则将所述当前聚类结果作为跟踪区的划分结果。可选的，所述提取模块具体用于：从用户移动轨迹数据中的全球定位系统GPS定位点中的第一个GPS定位点开始，每隔预设的时间间隔，根据所述时间间隔内包含的各GPS定位点，确定一个途经点；根据预设的时间阈值ΔT、距离阈值ΔD、预设的停留点计算公式和tj-ti≥ΔT，将符合所述停留点计算公式的各GPS定位点作为停留点，其中，(xi,yi,ti)和(xj,yj,tj)表示两个GPS定位点的经纬度和定位时间。可选的，所述确定模块具体用于：将所述途经点的数目与所述停留点的数目之和作为跟踪区的总数目，并将所述途经点的坐标值和所述停留点的坐标值分别作为各跟踪区的区域中心的坐标值初始值。可选的，所述初始化模块具体用于：将当前距离权重的初始值和当前访问频率权重的初始值分别设置为1/2。第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的基于用户移动特性的跟踪区划分方法的方法步骤。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的基于用户移动特性的跟踪区划分方法。第五方面，本专利技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于用户移动特性的跟踪区划分方法，其特征在于，所述方法包括：利用预设的基于时间的途径点提取方法和预设的基于阈值的停留点提取方法，在用户移动轨迹数据的全球定位系统GPS定位点中，确定途径点和停留点；根据所述途径点和所述停留点，确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值；初始化当前距离权重和当前访问频率权重；执行以下聚类过程：根据所述当前距离权重、所述当前访问频率权重、所述跟踪区的总数目、所述各跟踪区的区域中心的坐标值、所述轨迹数据经过的各小区的坐标值、所述各小区的访问频率、所述各跟踪区的区域中心的访问频率和预设的相似度计算公式，分别计算所述各小区与所述各跟踪区的区域中心的相似度，并将所述各小区归类到与其相似度最大的跟踪区中，得到当前聚类结果；如果所述当前聚类结果与上一聚类结果不相同，则根据所述当前聚类结果中各跟踪区包含的各小区的坐标值和各小区的访问频率，更新所述各跟踪区的区域中心的坐标值和所述各跟踪区的区域中心的访问频率；根据预设的距离权重计算公式和预设的访问频率权重计算公式，更新所述当前距离权重和当前访问频率权重，并返回执行所述聚类过程；如果所述当前聚类结果与上一聚类结果相同，则将所述当前聚类结果作为跟踪区的划分结果。...

【技术特征摘要】
1.一种基于用户移动特性的跟踪区划分方法，其特征在于，所述方法包括：利用预设的基于时间的途径点提取方法和预设的基于阈值的停留点提取方法，在用户移动轨迹数据的全球定位系统GPS定位点中，确定途径点和停留点；根据所述途径点和所述停留点，确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值；初始化当前距离权重和当前访问频率权重；执行以下聚类过程：根据所述当前距离权重、所述当前访问频率权重、所述跟踪区的总数目、所述各跟踪区的区域中心的坐标值、所述轨迹数据经过的各小区的坐标值、所述各小区的访问频率、所述各跟踪区的区域中心的访问频率和预设的相似度计算公式，分别计算所述各小区与所述各跟踪区的区域中心的相似度，并将所述各小区归类到与其相似度最大的跟踪区中，得到当前聚类结果；如果所述当前聚类结果与上一聚类结果不相同，则根据所述当前聚类结果中各跟踪区包含的各小区的坐标值和各小区的访问频率，更新所述各跟踪区的区域中心的坐标值和所述各跟踪区的区域中心的访问频率；根据预设的距离权重计算公式和预设的访问频率权重计算公式，更新所述当前距离权重和当前访问频率权重，并返回执行所述聚类过程；如果所述当前聚类结果与上一聚类结果相同，则将所述当前聚类结果作为跟踪区的划分结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设的基于时间的途径点提取方法和预设的基于阈值的停留点提取方法，在用户移动轨迹数据的全球定位系统GPS定位点中，确定途径点和停留点，包括：从用户移动轨迹数据中的全球定位系统GPS定位点中的第一个GPS定位点开始，每隔预设的时间间隔，根据所述时间间隔内包含的各GPS定位点，确定一个途经点；根据预设的时间阈值ΔT、距离阈值ΔD、预设的停留点计算公式和tj-ti≥ΔT，将符合所述停留点计算公式的各GPS定位点作为停留点，其中，(xi，yi，ti)和(xj，yj，tj)表示两个GPS定位点的经纬度和定位时间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述途径点和所述停留点，确定跟踪区的总数目和各跟踪区的区域中心的坐标值初始值，包括：将所述途经点的数目与所述停留点的数目之和作为跟踪区的总数目，并将所述途经点的坐标值和所述停留点的坐标值分别作为各跟踪区的区域中心的坐标值初始值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化当前距离权重和当前访问频率权重，包括：将当前距离权重的初始值和当前访问频率权重的初始值分别设置为1/2。5.一种基于用户移动特性的跟踪区划分装置，其特征在于，所述装置包括：提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：时岩，陈山枝，赵静文，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11