基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法技术

本发明专利技术公开基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其包括步骤（1）数据预处理：对原始轨迹数据集进行预处理，使得不确定轨迹之间在时间维度上有交集，且每条不确定轨迹都有同样的采样点个数；步骤（2）关联度构建：对预处理之后的轨迹数据提取时间特征、方向特征和距离特征，计算不同的不确定轨迹之间的关联度；步骤（3）无向图构建：将轨迹数据集映射成一个无向图，该无向图中每个节点代表一条轨迹，节点之间边的权值代表两条相应不确定轨迹之间的关联度；步骤（4）无向图划分：利用贪婪算法对无向图进行划分，形成若干个含有k条不确定轨迹的聚类。本发明专利技术可让用户根据隐私保护要求，均衡数据信息损失和隐私水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图论领域，特别是涉及一种基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法。
技术介绍
在智慧城市以及物联网的时代，人们很容易从装有GPS的手机等移动设备采集到各种各样的数据，比如位置，时间，速度等。通过采集到的数据可以为人们提供基于位置的服务(LBS)，如查找最近的加油站，医院等。由于采集设备的精度不高或者采集错误，采集的经度纬度都可能存在着误差。基于位置的服务LBS在给用户带来便利的同时，也存在着安全隐患。不确定轨迹数据的发布容易泄露用户的隐私，因此对离线场景下不确定轨迹的发布的隐私处理变得极为重要。在轨迹发布的研究中，k匿名技术已经成为主流。现已有一些工作基于图划分来构建轨迹k匿名集。已有研究证明了k-节点图划分与构建轨迹k匿名集的问题是NP完全的。轨迹数据集可以用无向图表示，其中节点代表轨迹，边的权值代表轨迹间的关联度。然而，他们的方法仅将轨迹间有重叠的点比例来衡量轨迹间的相似度，而没有考虑方向相似度，因此他们又同时考虑轨迹的方向相似性和轨迹间的距离，提出一个个性化的隐私保护方法，在数据实用性和隐私水平间取得一个平衡。虽然这种方法最后达到了隐私保护的目的，仍存在一些不足之处。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤(1)数据预处理：对原始轨迹数据集进行预处理，使得不确定轨迹之间在时间维度上有交集，且每条不确定轨迹都有同样的采样点个数；步骤(2)关联度构建：对预处理之后的轨迹数据提取时间特征、方向特征和距离特征，根据时间特征、方向特征和距离特征计算不同的不确定轨迹之间的关联度；步骤(3)无向图构建：将轨迹数据集映射成一个无向图，该无向图中每个节点代表一条轨迹，节点之间边的权值代表两条相应不确定轨迹之间的关联度；步骤(4)无向图划分：利用贪婪算法对无向图进行划分，形成若干个含有k条不确定轨迹的聚类。

【技术特征摘要】
1.基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤(1)数据预处理：对原始轨迹数据集进行预处理，使得不确定轨迹之间在时间维度上有交集，且每条不确定轨迹都有同样的采样点个数；步骤(2)关联度构建：对预处理之后的轨迹数据提取时间特征、方向特征和距离特征，根据时间特征、方向特征和距离特征计算不同的不确定轨迹之间的关联度；步骤(3)无向图构建：将轨迹数据集映射成一个无向图，该无向图中每个节点代表一条轨迹，节点之间边的权值代表两条相应不确定轨迹之间的关联度；步骤(4)无向图划分：利用贪婪算法对无向图进行划分，形成若干个含有k条不确定轨迹的聚类。2.根据权利要求1所述的基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(1)的采样点个数为30。3.根据权利要求1所述的基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(2)中的时间特征、方向特征和距离特征的权重之和必须为1，可根据用户的个性化需求调整三个部分的权重。4.根据权利要求1所述的基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：所述步骤(2)中不确定轨迹之间的关联度的计算包括以下步骤：A，分别计算两条不确定轨迹的不确定半径；B，计算不确定轨迹的轨迹方向相似度；C，计算不确定轨迹的轨迹距离；D，计算不确定轨迹的轨迹时间相似度；E，计算两条不确定轨迹的关联度。5.根据权利要求4所述的基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：所述步骤A中不确定轨迹的不确定半径的计算方法为：A1，令Tp和Tq分别代表需要计算不确定半径的两条不确定轨迹；A2，计算轨迹Tp在第i个采样点的速度其中代表轨迹Tp第i采样点的经度，代表轨迹Tp第i采样点的纬度；代表轨迹Tp第i+1采样点的经度，代表轨迹Tp第i+1采样点的纬度，代表轨迹Tp第i点的采样时间，代表轨迹Tp第i+1点的采样时间；A3，计算轨迹Tq在第i个采样点的速度其中代表轨迹Tq第i采样点的经度，代表轨迹Tq第i采样点的纬度；代表轨迹Tq第i+1采样点的经度，代表轨迹Tq第i+1采样点的纬度，代表轨迹Tq第i点的采样时间，代表轨迹Tq第i+1点的采样时间；A4，计算轨迹Tp在第i个采样点的不确定半径计算轨迹Tq在第i个采样点的不确定半径6.根据权利要求5所述的基于图划分的不确定轨迹隐私保护方法，其特征在于：所述步骤B中不确定轨迹的轨迹方向相似度的计算方法为：B1，计算轨迹Tp和Tq在第i段子轨迹的方向期望角度余弦：cos[θ]pqi=Tpi·→Tqi→|Tpi→|·|Tqi→|---(1);]]>其中为轨迹Tp和Tq在第i段子轨迹的方向期望角度余弦，为轨迹Tp在第i段子轨迹的方向向量，为轨迹Tq在第i段子轨迹的方向向量；B2，计算轨迹Tp和Tq在第i段子轨迹的角度变化范围其中为轨迹Tp在第i段子轨迹的角度变化范围，为轨迹Tq在第i段子轨迹的角度变化范围：令向量记为向量记为其中表示第p...

【专利技术属性】
技术研发人员：许力，肖剑川，林丽美，叶阿勇，陈志德，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35