【技术实现步骤摘要】
一种城市可达区域搜索系统及方法
本专利技术属于数据挖掘
，涉及城市计算领域的可达区域搜索方法，具体是一种城市可达区域搜索系统及方法。
技术介绍
近年来，随着智慧城市的快速发展，城市计算的概念被提出并很快受到了极大的关注。时空可达区域搜索是城市计算的一个创新性问题，目的是在给定时间内从给定位置找到空间网络中可以到达的区域。该问题需要使用多源数据如城市道路网络数据，出租车轨迹数据等。我们需要对这些多源数据进行合理的分析处理来解决城市计算中这个极富挑战性与创新性的问题。现有的可达区域搜索方法通常是在道路网络中使用基于距离的搜索方法，该方法的搜索过程如下：1)用户输入起始位置和距离；2)在城市地图上将起始位置映射为相对应的道路段；3)从起始位置开始使用广度优先遍历在城市道路网络中进行搜索；4)以用户输入的距离阈值为限制确定最终的可达区域；5)将可达区域的结果展示在地图上；该做法主要有三个缺点：(1)其使用空间距离来进行区域搜索，然而用户通常更关注出行时间。(2)其忽略了搜...
【技术保护点】
1.一种城市可达区域搜索系统，其特征在于，包括：/n数据采集模块，用于获取地图网络数据和轨迹数据；/n数据映射模块，用于将轨迹数据映射到地图网络数据的道路网络中，得到各条城市道路对应的历史轨迹；/n道路权重计算模块，用于将历史轨迹按照时间特征分块计算道路段速度的均值与方差；最后利用均值与方差和道路速度分布函数将搜索输入的概率映射为相应的速度，从而计算出道路段的时间权重；/n层级跳跃表生成模块，用于根据预定时刻道路段的时间权重和道路网络数据，计算预定时刻预定间间隔内从某一地点可达的区域集合，并将多种时刻与多种时间粒度的可达区域集合同时进行记录存储，生成层级跳跃表；/n时间线段...
【技术特征摘要】
1.一种城市可达区域搜索系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于获取地图网络数据和轨迹数据；
数据映射模块，用于将轨迹数据映射到地图网络数据的道路网络中，得到各条城市道路对应的历史轨迹；
道路权重计算模块，用于将历史轨迹按照时间特征分块计算道路段速度的均值与方差；最后利用均值与方差和道路速度分布函数将搜索输入的概率映射为相应的速度，从而计算出道路段的时间权重；
层级跳跃表生成模块，用于根据预定时刻道路段的时间权重和道路网络数据，计算预定时刻预定间间隔内从某一地点可达的区域集合，并将多种时刻与多种时间粒度的可达区域集合同时进行记录存储，生成层级跳跃表；
时间线段树索引模块，用于为层级跳跃表建立查询索引，根据查询索引获取道路信息，进而得到城市可达区域；
可达区域搜索模块，用于根据用户输入的概率、起始位置、起始时间和时间间隔，使用时间线段树索引在道路网络中进行迭代搜索，最终输出可达区域集合。
2.根据权利要求1所述的一种城市可达区域搜索系统，其特征在于，数据采集模块从地图数据库和轨迹数据库中分别获取地图网络数据和轨迹数据；所述地图网络数据是指城市的路网数据，包括代表交叉路口的节点和代表道路段的边；所述的轨迹数据是由连续的带时间戳的GPS点构成，每个GPS点包含经度、维度和时间戳这三个维度的数据。
3.根据权利要求1所述的一种城市可达区域搜索系统，其特征在于，层级跳跃表生成模块的工作过程包括：
根据预定时刻道路段的时间权重和道路网络数据，生成带权特征图，然后使用带早停策略和堆优化策略的dijkstra算法分别得到预设时间间隔内从某一地点可达的区域集合；
利用预设时间间隔内从某一地点可达的区域集合，分别预设的不同的时间间隔参数下计算可达区域集合，并将计算结果连接为层级跳跃表。
4.根据权利要求3所述的一种城市可达区域搜索系统，其特征在于，所述早停策略为在带权特征图中进行预设时间间隔的可达区域集合计算过程中，使用该预设时间间隔作为区域扩张的额外约束，加快可达区域集合计算的速度。
5.根据权利要求1所述的一种城市可达区域搜索系统，其特征在于，时间线段树索引模块包括时间线段树的建立模块和时间线段树的查询模块：
时间线段树的建立模块用于根据生成的层级跳跃表建立时间线段树索引结构；
时间线段树的查询模块根据用户输入的时间间隔在时间线段树...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹤立，张优优，杨洲，何亮，黄健斌，陈积银，贾晓琳，
申请(专利权)人：西安交通大学，西安交通大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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