[发明专利]一种在连续面空间中相遇概率的离散化计算方法在审
申请号: | 201711003183.2 | 申请日: | 2017-10-24 |
公开(公告)号: | CN107704430A | 公开(公告)日: | 2018-02-16 |
发明(设计)人: | 尹章才;金章昊男;刘辉;吴杨 | 申请(专利权)人: | 武汉理工大学 |
主分类号: | G06F17/15 | 分类号: | G06F17/15 |
代理公司: | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102 | 代理人: | 张惠玲 |
地址: | 430070 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | 本发明公开了一种在连续面空间中相遇概率的离散化计算方法,包括如下步骤步骤一连续面空间的离散化;步骤二定义变量;步骤三计算可达域;步骤四计算分布概率;步骤五相遇事件的计算;步骤六相遇概率的推理。本方法将移动对象的复杂连续概率分布离散成单个的概率值,将相遇概率的积分问题转化为离散概率的求和问题,降低了面空间相遇概率的算法复杂度,避免了相遇概率计算中移动对象连续型概率分布积分困难的问题。此外,本方法将时间段按步长离散化,可以精确的计算出两移动对象特定时间段内任意时刻点的相遇单元格及对应的相遇概率,从而既可以得出两移动对象在何地具有最大相遇可能,以及在任意时刻点的相遇情况。 | ||
搜索关键词: | 一种 连续 空间 相遇 概率 离散 计算方法 | ||
【主权项】:
一种在连续面空间中相遇概率的离散化计算方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一:连续面空间的离散化将连续面空间转换为由若干单元组成的离散空间;步骤二:定义变量定义移动对象A、B的最大移动速度vm;定义移动对象A、B的时间步长△t;定义移动对象A、B的时空轨迹的时间T;根据时间步长,将T分解为离散时刻T={t1,t2,t3,...,tn,},t1和tn分别为时空轨迹的起始、结束时刻,且T=n×tsp;定义移动对象A、B的轨迹点;设移动对象A在T={t1,t2,t3,…,tn,}内的每一时刻ti都有一个轨迹点zA,i,其时间标签ti和空间标签(xA,i,yA,i);同样,设移动对象B在T={t1,t2,t3,…,tn,}内的每一时刻ti都有一个轨迹点zB,i,其时间标签ti和空间标签(xB,i,yB,i);定义移动对象A、B的时空轨迹;移动对象A在T的时空轨迹,表示成由一组时空点构成的集合,ZA={zA,1,zA,2,zA,3,…,,zA,n}其中,n表示轨迹点的数量;类似地,定义移动对象B的时空轨迹:ZB={zB,1,zB,2,zB,3,…,zB,n}步骤三:计算可达域给定在时刻ti位于zA,i的移动对象A将于tj到达zA,j这一条件,结合最大移动速度vm,获得移动对象A在任意时刻t∈[ti,tj)的可达域KA,t,即,移动对象A在时刻t所能到达的所有位置点;KA,t满足以下条件:KA,t=||zAi‑ci||≤(t‑ti)*vm&||zAj‑ci||≤(tj‑t)*vm (公式1)其中,zA,i与zA,j分别是移动对象A在时刻ti、tj时的轨迹点;ci表示栅格数据模型中的任意离散单元的中心点;t∈[ti,tj);|| ||表示欧氏距离的计算符号;||zAi‑ci||≤(t‑ti)*vm表示一个以ci为中心,以(t‑ti)*vm为半径的圆,||zAj‑ci||≤(tj‑t)*vm表示一个以cj为中心,以(tj‑t)*vm为半径的圆;移动对象在时刻t的可达域,由栅格单元的中心点构成;这样,KA,t={cA,k,t|k=1,2,…}其中k表示t时刻移动对象A的可达域内有k个离散栅格单元中心类似地,计算移动对象B在任意时刻t∈[ti‑tj)的可达域:KB,t={cB,k,t|k=1,2,…}步骤四:计算分布概率对于任一时刻t∈[ti,tj],一个移动对象A位于任一可达栅格单元中心点cA,k,t∈KA,t的概率,可采用带权逆距离函数方法进行计算:其中c是任意两相邻轨迹点zA,i与zA,j之间的s分位点,其坐标(xs,ys)计算公式如下:其中,zA,i与zA,j分别是移动对象A在ti与tj时的轨迹点,坐标分别为(xA,i,yA,i)与(xA,j,yA,j);步骤五:相遇事件的计算根据相遇语义,即,两个移动对象在同一时刻相距距离不超过相遇距离阈值dmeet即可判定其相遇,在同一时刻t,两移动对象A、B分别位于点cA,k1,t、cB,k2,t时,他们的相遇事件可形式化如下形式:||cAk1,t‑cBk2,t||≤dmeet步骤六:相遇概率的推理由于A、B假设是相互独立的,因此相遇概率的计算可以利用概率论中独立事件的乘法原理,即P(AB)=P(A)×P(B);对于任一时刻t,两个移动对象的相遇概率采用如下步骤进行计算:步骤(一):获取两移动对象A、B在时刻t的可达域KA,t与KB,t,由系列可达的栅格单元中心点表示;记:KA,t={cA,k,t|k=1,2,3,…}KA,t={cB,m,t|m=1,2,3,…}步骤(二):计算在时刻t时,移动对象A位于KA,t中任一可达点cA,k,t的相遇概率,当移动对象A位于可达点cA,k,t时,能与移动对象A相遇的移动对象B的可达中心点集合,记为,SB(cA,k,t)={cB,m,t|B在时刻t的可达中心点,且与cA,k,t的距离小于dmeet}计算移动对象A在可达点cA,k,t能遇见移动对象B的概率,记,p(cA,k,t)×p(SB(cA,k,t))步骤(三):计算在时刻t时,移动对象A位于KA,t的相遇概率,
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