[发明专利]一种高频人车关联异常的数据识别方法及系统

权利要求书

1.一种高频人车关联异常的数据识别方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100，在多个不同时刻，收集每一个乘客的于多种公共交通工具上的定位数据和时间数据组成的序列作为人车关联数据；

S200，将各个乘客的人车关联数据组成的集合作为人车关联数据集合；

S300，对人车关联数据集合进行时空变化处理，得到人车关联量；

S400，对人车关联量进行异常搜索，得到异常点集合；

S500，通过异常点集合得到异常轨迹；

其中，在S200，将各个乘客的人车关联数据组成的集合作为人车关联数据集合的方法为：将多个不同的乘客对应的人车关联数据组成的集合作为人车关联数据集合，记人车关联数据集合为集合Dset，人车关联数据集合中元素的数量为n，人车关联数据集合中元素的序号为i，i∈[1,n]，序号i与人车关联数据所述的乘客保持对应关系，人车关联数据集合中序号为i的人车关联数据为D(i)；

记所述多个不同时刻中时刻的数量为k，所述多个不同时刻中时刻的序号为d，d∈[1,k]；

人车关联数据D(i)为一个由k个元素组成的序列，其中D(i)的每个元素对应一个时刻的时间数据与定位数据，D(i)中序号为d的元素为D(i,d)，D(i,d)由其对应的时间数据t(i,d)与定位数据p(i,d)组成，定位数据p(i,d)中的经度值为long(i,d)，定位数据p(i,d)中的纬度值为lat(i,d)；

在S300，对人车关联数据集合进行时空变化处理，得到人车关联量的方法为：

将人车关联数据集合作为矩阵Dmat，矩阵Dmat为k行n列的矩阵，矩阵Dmat中行的序号与所述多个不同时刻中各时刻的序号保持一致，矩阵Dmat中列的序号与Dset中元素的序号保持一致，Dmat中序号为i的列即为D(i)，Dmat中列序号为i而行序号为d的元素即为D(i,d)；

根据矩阵Dmat，对人车关联数据集合进行时空变化处理，时空变化处理得到的结果是一个k行n列的矩阵记作Denr，进行时空变化处理的具体过程为：

令矩阵Denr中行的序号与Dmat中行的序号保持一致，Denr中列的序号与Dmat中列的序号保持一致，记矩阵Denr中列序号为i而行序号为d的元素为Denr(i,d)，Denr中的元素Denr(i,d)与Dmat中相同行序号列序号的元素D(i,d)保持对应关系，Denr(i,d)的数值的计算公式为：

其中，Temp(i,d)表示矩阵Dmat中列序号为i而行序号为d的元素的时间数据t(i,d)在矩阵Dmat序号为i的列中各元素的时间数据的时间变化数值，Pos(i,d)表示矩阵Dmat中列序号为i而行序号为d的元素的定位数据p(i,d)在矩阵Dmat序号为d的行中各元素的定位数据的空间变化数值；

Temp(i,d)的计算公式为：

,

函数G()表示计算两个时间数据之间的时间的差距；

Pos(i,d)的计算公式为：

,

函数E()表示计算两个定位数据之间的经纬度值的欧氏距离；

在S400中，对人车关联量进行异常搜索，得到异常点集合的方法为：

设置集合Tset作为用来收集异常的定位数据的集合，令集合Tset的初始值为空集；

设置一个指针记作pivot(i,d)，pivot(i,d)中的变量i和d与Denr(i,d)中的变量i和d表示的含义保持一致，pivot(i,d)即为指向Denr (i,d)的指针；

获取Denr中各元素数值的算术平均值作为davg；

所述对人车关联量进行异常搜索的具体步骤为：

S401，获取Denr中数值最大的一个元素作为Denr(i,d)的初始值，再令pivot(i,d)在Denr中指向当前作为初始值的Denr(i,d)；

S402，获取pivot(i,d)指向的当前的Denr(i,d)，获取在Denr中与当前的Denr(i,d)相邻的元素，并记所述相邻的元素的数量为sum1，记所述相邻的元素中数值不小于davg的数量为num1，记所述相邻的元素中数值不小于davg的数量与所述相邻的元素的数量的比例值为r1，r1的计算公式为r1=exp(num1)/exp(sum1)；

S403，选取所述相邻的元素中数值最大的一个元素作为Denr(i1,d1)，即记元素Denr(i1,d1)的列序号为i1而行序号为d1；

S404，获取在Denr中与Denr(i1,d1)相邻的元素，并记与Denr(i1,d1)相邻的元素的数量为sum2，记与Denr(i1,d1)相邻的元素中数值不小于davg的数量为num2，记与Denr(i1,d1)相邻的元素中数值不小于davg的数量与Denr(i1,d1)相邻的元素的数量的比例值为r2，r2的计算公式为r2=exp(num2)/exp(sum2)；

S405，计算判断是否满足r2r1，若是则转到S406，否则转到S407；

S406，获取与Denr(i1,d1)相邻的元素中数值最大的一个元素作为Denr(i2,d2)；

根据Denr(i2,d2) 与Dmat中相同行序号列序号的元素的对应关系，获取Dmat中与Denr(i2,d2)对应的元素作为D(i2,d2)，进而获取D(i2,d2)对应的定位数据为p(i2,d2)，将p(i2,d2)作为元素加入集合Tset中；

将pivot(i,d)指向Denr(i2,d2)，令Denr(i2,d2)更新为pivot(i,d)指向的当前的Denr(i,d)；转到S408；

S407，将pivot(i,d)指向Denr(i1,d1)，令Denr(i1,d1)的值更新为pivot(i,d)指向的当前的Denr(i,d)；转到S408；

S408，判断集合Tset中元素的数量是否大于等于k，若是则转到S409，否则转到S402；

S409，将集合Tset中重复的元素去除，再将Tset输出；

输出的Tset中的各元素即各个定位数据，所述各个定位数据即为各个异常点，输出的Tset即为异常点集合。