[发明专利]一种用户移动轨迹中敏感轨迹模式的净化方法

说明书

技术领域

本发明属于安全数据发布的技术领域，具体涉及一种用户移动轨迹中敏感轨迹模式的净化方法。

背景技术

随着卫星定位技术、移动互联网技术、嵌入式技术、地理信息技术的发展与应用普及，基于智能手机的在线地图导航成为当前信息技术应用的热点。Google、Baidu、Sougou、腾讯、高德、天地图等众多的互联网公司都推出了基于智能手机的在线地图导航产品，并已经拥有数以千万计的用户量、以及高达上亿次的单日服务请求量，这使得在线地图导航服务产生的用户移动轨迹数据具有“大数据”的基本特性。

目前，室内定位技术以及室内场景建模技术尚未成熟，在线地图导航服务主要应用于室外开阔环境，记录服务请求的用户移动轨迹数据主要分布于城市道路网络中。将用户移动轨迹数据共享发布给城市交通管理部门，并通过使用数据挖掘之类的工具进行分析，可为城市道路网络的交通量、交通流向的分析以及交通系统设施的规划等提供辅助决策，通过减少、转移或避免因私家车引起的交通过载来实现高效、智能的城市交通。由于用户移动轨迹数据来源于使用在线地图导航服务的用户，相对于传统的道路交通信息获取方式(使用浮动车、交通监控探头、磁感应线圈等)具有地理空间覆盖范围大、避免高昂费用(包括系统建造、运营、维护)等优点。

但是，将在线地图导航服务产生的用户移动轨迹数据，提供给城市交通管理部门进行分析也有一定的风险。因为用户移动轨迹数据主要来源于个人用户，城市交通管理部门在对数据进行预测建模，聚类模式分析以及关联模式分析等知识挖掘的过程中，也会发现涉及用户的位置隐私、标识隐私信息，从而成为用户隐私的潜在攻击者。例如，从用户移动轨迹数据中挖掘出的时空模式，如果其构成数据项包含敏感的空间区域(例如，军事禁区等)，则时空模式就具有敏感特性，基于敏感的时空模式，可对进入/离开敏感空间区域的用户进行分析。

因此，提供在线地图导航服务的公司在向城市交通管理部门，共享发布其拥有的用户移动轨迹数据之前，必须先对数据进行分析，发现并去除其中的敏感模式。这一问题属于隐私保护数据发布的领域范畴。

为实现隐私保护的用户移动轨迹数据发布，传统的方法主要采用Blocking和Distorting的方法，但是其基于引入了虚假数据的处理方式，会使数据产生较大的失真度、且产生新的敏感模式，从而最终影响数据的可用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适合用户移动轨迹数据的特性，同时还可实现处理后的数据相对于原始数据具有较小失真度的用户移动轨迹中敏感轨迹模式的净化方法。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种用户移动轨迹中敏感轨迹模式的净化方法，具体包括以下步骤：

步骤1、构建道路网络有向图：以道路交叉点作为道路网络有向图的顶点，以道路上的相邻顶点的连线作为道路网络有向图的边；

步骤2、将道路网络有向图中若干个顶点预设为敏感点，根据敏感点来确定敏感轨迹模式集PS＝{P₁,P₂,...,P_M}，其中，为敏感轨迹模式，i＝1,2,3...,M，M，n为正整数,v₁,v₂,...,v_n均为道路网络有向图的顶点，且其中至少有一个敏感点；a₁,a₂,...,a_n-1为相邻两个顶点之间的时间间隔；

步骤3、记录用户移动轨迹点有序列表，将所有用户移动轨迹点有序列表中不属于道路网络有向图中顶点的轨迹点删除，得到用户移动顶点有序列表TV_j＝{<p₁,t₁>,<p₂,t₂>,...,<p_N,t_N>},t₁＜t₂＜...＜t_N，其中，p_b＝(x_b,y_b),b＝1，2，3，...N，N为正整数，j为正整数；顶点p_b表示用户在t_b时刻所处的空间位置，x_b,y_b分别表示顶点p_b的横纵坐标值；

其中，每个用户移动顶点有序列表对应一条用户移动顶点轨迹