【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及时空轨迹相似查询，具体而言，尤其涉及一种基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法。
技术介绍
1、相似查询是时空轨迹数据管理的一个基本算子，其可以使顺风车、拼车等网约车服务受益，也可以致力于路线规划、智能导航等应用，并且相似查询技术的发展也为轨迹数据挖掘和分析提供基础。
2、对国内外研究总结，现有算法主要关注在单机环境下优化该问题，但对于目前如此大体量的轨迹数据，单机环境下显然无法完成数据处理的任务。具体是，首先计算查询轨迹上的枢轴点，再利用距离函数计算枢轴点与待查询轨迹之间的距离，以减少轨迹数据相似性的计算量。随着数据量的急速增长，显然需要在分布式环境下进行大规模轨迹数据相似查询。
3、然而现有的方法难以支持高效的时空轨迹相似查询，原因有单机环境限制，由于数据量的急速增长，单机环境下的相似查询性能无法得到保证；原因还有数据局部性感知分区问题，分布式环境下大规模轨迹数据被存储在多台机器上，相似查询任务也分配到多台机器执行，因此在这种情况下，分布式时空轨迹相似查询面临数据局部性感知分区的挑战。
4、有鉴于此，本专利技术提供了一种基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法。
技术实现思路
1、根据上述提出的不足，而提供一种基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法。本专利技术主要根据轨迹的首尾点对轨迹进行分区预处理；根据轨迹的首尾点计算其边界，为每个分区构建全局索引；计算轨迹的枢轴点，结合轨迹的起始点和枢轴点计算其对应的边界，为每条轨迹构建局部索引；先利用全局索引
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、本专利技术提供了一种基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，包括：
4、获取e条时空轨迹，e为整数且e≥2；
5、将e条所述时空轨迹划分至f个分区内，f为整数且1≤f≤e；
6、分别根据每条所述时空轨迹的起始点建立第一边界，分别根据每条所述时空轨迹的终止点建立第二边界；
7、分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列；
8、查询第q条时空轨迹时，q为整数且1≤q≤e，在所述第q条时空轨迹所在的所述分区，以所述第q条时空轨迹的所述第一边界和所述第二边界找到候选轨迹集合；
9、根据所述第q条时空轨迹的所述索引点序列和所述候选轨迹集合，从所述候选轨迹中筛选出所述第q条时空轨迹的相似轨迹。
10、优选地，所述分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
11、获取第b条时空轨迹对应的所述索引点序列时，b为整数且1≤b≤e，所述第b条时空轨迹包括c个按时间顺序排列的轨迹点，c为整数且c≥3，所述轨迹点划分为所述第b条时空轨迹的起始点、所述第b条时空轨迹的终止点和c-2个中间点；
12、s1：选取相邻两个所述轨迹点并计算欧氏距离，判断两个所述轨迹点的欧氏距离是否大于预设的第一阈值；
13、s11：若大于所述预设的第一阈值，则相邻两个所述轨迹点中，时间在后的所述轨迹点作为枢轴点；
14、s111：判断是否存在相邻两个所述轨迹点未选取；
15、s1111：若存在相邻两个所述轨迹点未选取，返回s1；
16、s1112：若不存在相邻两个所述轨迹点未选取，将所有所述枢轴点按照时间顺序排列得到枢轴点序列，向所述枢轴点序列加入所述第b条时空轨迹的起始点和所述第b条时空轨迹的终止点，得到所述第b条时空轨迹对应的所述索引点序列；
17、s12：若小于等于所述预设的第一阈值，进入s111。
18、优选地，所述分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
19、获取第b条时空轨迹对应的所述索引点序列时，b为整数且1≤b≤e，所述第b条时空轨迹包括c个按时间顺序排列的轨迹点，c为整数且c≥3，将所述轨迹点划分为所述第b条时空轨迹的起始点、所述第b条时空轨迹的终止点和c-2个中间点，所述轨迹点还包括坐标，所述坐标包括经度和纬度；
20、s2：按照时间顺序将c个所述轨迹点的所述坐标顺次连接，每个所述坐标对应有夹角；
21、s21：选取所述轨迹点，判断π-选取的所述轨迹点对应的所述夹角是否大于预设的第二阈值；
22、s211：若大于所述预设的第二阈值，将选取的所述轨迹点作为枢轴点；
23、s2111：判断是否存在所述轨迹点未选取；
24、s21111：若存在所述轨迹点未选取，返回s21；
25、s21112：若不存在所述轨迹点未选取，将所有所述枢轴点按照时间顺序排列得到枢轴点序列，向所述枢轴点序列加入所述第b条时空轨迹的起始点和所述第b条时空轨迹的终止点，得到所述第b条时空轨迹对应的所述索引点序列；
26、s212：若小于等于所述预设的第二阈值，进入s2111。
27、优选地，所述分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
28、获取第b条时空轨迹对应的所述索引点序列时，b为整数且1≤b≤e，所述第b条时空轨迹包括c个按时间顺序排列的轨迹点，c为整数且c≥3，将所述轨迹点划分为所述第b条时空轨迹的起始点、所述第b条时空轨迹的终止点和c-2个中间点；
29、s3：选取所述中间点，计算所述中间点与所述第b条时空轨迹的起始点的第一欧氏距离，计算所述中间点与所述第b条时空轨迹的终止点的第二欧氏距离，取所述第一欧氏距离和所述第二欧氏距离的最大值，判断所述最大值是否大于预设的第三阈值；
30、s31：若大于所述预设的第三阈值，将选取的所述中间点作为枢轴点；
31、s311：判断是否存在所述中间点未选取；
32、s3111：若存在所述中间点未选取，返回s3；
33、s3112：若不存在所述中间点未选取，将所有所述枢轴点按照时间顺序排列得到枢轴点序列，向所述枢轴点序列加入所述第b条时空轨迹的起始点和所述第b条时空轨迹的终止点，得到所述第b条时空轨迹对应的所述索引点序列；
34、s32：若小于等于所述预设的第三阈值，进入s311。
35、优选地，所述在所述第q条时空轨迹所在的所述分区，以所述第q条时空轨迹的所述第一边界和所述第二边界找到候选轨迹集合，包括：
36、在所述第q条时空轨迹所在的所述分区，将起始点位于所述第q条时空轨迹的所述第一边界内的所述时空轨迹挑选出来得到第一时空轨迹集合，将终止点位于所述第q条时空轨迹的所述第二边界的所述时空轨迹挑选出来得到第二时空轨迹集合；
37、求所述第一时空轨迹集合和所述第二时空轨迹集合的交集，得到所述候选轨迹集合。
38、优选地，所述根据所述第q条时空轨迹的所述索引点序列和所述候选轨迹集合，从所述候选轨迹中筛选出所述第q条时空轨迹的相似轨迹，包括：
39、从所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述分别获取E条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
3.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述分别获取E条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
4.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述分别获取E条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
5.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述在所述第Q条时空轨迹所在的所述分区，以所述第Q条时空轨迹的所述第一边界和所述第二边界找到候选轨迹集合，包括：
6.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述根据所述第Q条时空轨迹的所述索引点序列和所述候选轨迹集合，从所述候选轨迹中筛选出所述第Q条时空轨迹的相似轨迹，包括：
7.根据权利要求6所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述DTW距离，按照以下方式计算：
【技术特征摘要】
1.一种基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
3.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
4.根据权利要求1所述的基于枢轴点的时空轨迹相似查询方法，其特征在于，所述分别获取e条所述时空轨迹对应的索引点序列，包括：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟华伟，陈天生，崔立成，田瑞杰，李晨，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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