[发明专利]一种基于多层级轨迹编码树的子段相似性匹配方法

权利要求书

1.一种基于多层级轨迹编码树的子段相似性匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)对待判断的两条轨迹分别进行轨迹分段，得到各自对应的轨迹子段；

(S2)分别对待判断的两条轨迹的轨迹全段、轨迹子段以及轨迹片段进行自适应空间剖分网格编码，根据片段的相邻关系和从属关系构建两条轨迹各自对应的三层级轨迹编码树；

(S21)首先将轨迹全段视作由多个轨迹采样点构成的简单线对象，采用自适应网格剖分算法得到其编码层级，然后对轨迹中心点进行Hilbert-Geohash编码，作为编码树的根结点；

(S22)将轨迹经(S1)轨迹分段完成得到的各轨迹子段视作独立的线对象，采用自适应网格剖分算法得到各轨迹子段所处的编码层级，然后进行自适应Hilbert-Geohash编码，形成编码树的枝节点，并且在建立枝结点的过程中指定编码树的根结点为父结点；

(S23)对每个轨迹子段中包含的多个轨迹片段，同样采用自适应网格剖分算法得到各轨迹片段所处的编码层级，然后进行自适应Hilbert-Geohash编码，形成编码树的底层叶子节点，且在建立叶子结点的过程中，要指定轨迹片段所属的轨迹子段对应的中间节点为父结点；

(S3)基于轨迹编码树各层级结点对应的编码寻找候选相似子段对；

(S4)对得到的候选相似子段对进行排序、合并操作，最后进行显著性检验，得到相似轨迹子段结果。

2.根据权利要求1所述的基于多层级轨迹编码树的子段相似性匹配方法，其特征在于，(S1)中，轨迹分段采用等间隔分段、等距离分段或拐点分段。

3.根据权利要求1所述的基于多层级轨迹编码树的子段相似性匹配方法，其特征在于，(S1)中，使用拐点分段法进行轨迹分段，步骤如下：

(S11)遍历轨迹中的轨迹片段，以两个连续轨迹片段为遍历单位，遍历步长为一个轨迹片段，记当前遍历的两个轨迹片段的端点坐标为p_i-1(x_i-1,y_i-1)，p_i(x_i,y_i)和p_i+1(x_i+1,y_i+1)；

(S12)计算当前轨迹点前后轨迹片段的拐角θ，公式为：

θ＝arccos((x_i-x_i-1,y_i-y_i-1)·(x_i+1-x_i,y_i+1-y_i))/(|(x_i-x_i-1),(y_i-y_i-1)||(x_i+1-x_i),(y_i+1-y_i)|)；

(S13)当连续的两个轨迹片段之间的夹角θ大于设定角度时，在这两个轨迹片段之间的轨迹点进行分段。

4.根据权利要求3所述的基于多层级轨迹编码树的子段相似性匹配方法，其特征在于，(S13)中，设定角度为60度。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于多层级轨迹编码树的子段相似性匹配方法，其特征在于，(S3)中，基于轨迹编码树各层级结点对应的编码寻找候选相似子段对，包括以下步骤：

(S31)根据两条轨迹的轨迹分段结果遍历两条轨迹间不同的轨迹子段对组合，获取其对应的编码子树；

(S32)根据两条轨迹间不同的轨迹子段对中的两轨迹子段的编码以及其编码的相同前缀计算各轨迹子段对中的两轨迹子段其相似度，作为各轨迹子段对的初始相似度；

(S33)对各轨迹子段对的初始相似度按从大到小的顺序进行排序，选取前m对作为候选轨迹子段对，对候选轨迹子段对中的两轨迹子段，在编码树中取出其对应的结点，并将其子结点即轨迹子段包含的轨迹片段对应的编码按顺序一一对应，然后计算其相似度，并求其平均值，得到候选轨迹子段对在轨迹片段粒度上的相似值；

(S34)将所有候选轨迹子段对的片段相似值按从大到小的顺序排序，保留前n对候选轨迹子段作为候选相似子段对。