一种基于高斯混合模型的轨迹预测算法 被引量：127

1

作者 乔少杰 金琨 +3 位作者 韩楠 唐常杰 格桑多吉 Louis Alberto GUTIERREZ 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1048-1063,共16页

在智能交通控制系统、军事数字化战场、辅助驾驶系统中,实时、精确、可靠的移动对象不确定性轨迹预测具有极高的应用价值.智能轨迹预测不仅可以提供精准的基于位置的服务,而且可以提前监测和预判交通状况,进而推荐最佳路线,已经成为移... 在智能交通控制系统、军事数字化战场、辅助驾驶系统中,实时、精确、可靠的移动对象不确定性轨迹预测具有极高的应用价值.智能轨迹预测不仅可以提供精准的基于位置的服务,而且可以提前监测和预判交通状况,进而推荐最佳路线,已经成为移动对象数据库研究的热点,亟需设计准确而高效的位置预测方法.针对现有方法的不足,提出了基于高斯混合模型的轨迹预测方法 GMTP,主要步骤包括:(1)针对复杂运动模式利用高斯混合模型建模;(2)利用高斯混合模型计算不同运动模式的概率分布,进而将轨迹数据划分为不同分量;(3)利用高斯过程回归预测移动对象最可能的运动轨迹.GMTP是高斯非线性概率统计模型,其优势在于:计算结果不仅是位置预测值,更是关于移动对象未来所有可能运动轨迹的概率分布,可以利用概率统计分布特性获得某种运动模式(如匀加速运动)下的位置预测.大量真实轨迹数据集上的实验结果表明:与相同参数设置下的高斯回归预测和卡尔曼滤波预测法相比,GMTP的预测准确性平均提高了22.2%和23.8%,预测时间平均缩减了92.7%和95.9%. 展开更多

关键词 移动对象数据库 轨迹预测 高斯混合模型 运动模式

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网络受限移动对象过去、现在及将来位置的索引 被引量：12

2

作者 丁治明 李肖南 余波 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期3193-3204,共12页

提出了一种适合于网络受限移动对象数据库的动态轨迹R树索引结构(network-constrained moving objects dynamic trajectory R-Tree,简称NDTR-Tree).NDTR-Tree不仅能够索引移动对象的整个历史轨迹,而且能够动态地索引和维护移动对象的当... 提出了一种适合于网络受限移动对象数据库的动态轨迹R树索引结构(network-constrained moving objects dynamic trajectory R-Tree,简称NDTR-Tree).NDTR-Tree不仅能够索引移动对象的整个历史轨迹,而且能够动态地索引和维护移动对象的当前及将来位置.为了比较相关索引结构及算法的性能,进行了详细的实验.实验结果表明,与现有的基于道路网络的移动对象索引方法如MON-Tree和FNR-Tree等相比,NDTR-Tree有效地提高了对网络受限移动对象动态全轨迹的查询处理性能. 展开更多

关键词 移动对象 数据库 索引 时空轨迹

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轨迹数据库中热门区域的发现 被引量：9

3

作者 刘奎恩 肖俊超 +1 位作者 丁治明 李明树 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1816-1835,共20页

发现被移动对象频繁造访的热门区域是从轨迹数据库中挖掘运动模式的重要前提,而合理约束热门区域的大小是提高轨迹模式的精确表达能力的关键.研究如何从轨迹数据库找出热门区域及如何限制其大小.定义了带有覆盖范围约束的热门区域,并采... 发现被移动对象频繁造访的热门区域是从轨迹数据库中挖掘运动模式的重要前提,而合理约束热门区域的大小是提高轨迹模式的精确表达能力的关键.研究如何从轨迹数据库找出热门区域及如何限制其大小.定义了带有覆盖范围约束的热门区域,并采用过滤-精炼策略发现热门区域.在过滤阶段,设计了一种基于网格的密集区域发现近似算法以提高发现效率;在精炼阶段,提出了基于趋势和差异性的度量指标,实现了对应区域重构算法及重构参数启发性选择算法,保证了从密集区域中有效提取出符合覆盖范围约束的热门区域.在真实数据集上验证了该工作的有效性. 展开更多

关键词 移动对象 轨迹数据库 热门区域 数据挖掘

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基于CTBN的移动对象不确定轨迹预测算法 被引量：9

4

作者 乔少杰 彭京 +2 位作者 李天瑞 朱焱 刘良旭 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期759-763,共5页

为了高效准确地预测移动对象动态运动轨迹,提出了一种基于轨迹时间连续贝叶斯网络(CTBN)的不确定性轨迹预测算法,充分考虑了移动速度和方向对移动对象动态运动行为的影响,包含3个主要步骤:热点区域挖掘将轨迹数据集划分为不同的热点聚簇... 为了高效准确地预测移动对象动态运动轨迹,提出了一种基于轨迹时间连续贝叶斯网络(CTBN)的不确定性轨迹预测算法,充分考虑了移动速度和方向对移动对象动态运动行为的影响,包含3个主要步骤:热点区域挖掘将轨迹数据集划分为不同的热点聚簇;轨迹时间连续贝叶斯网络的构建,其由3个变量(街区号、移动速度、移动方向)构成的状态组合;利用该网络预测移动对象动态运动行为计算可能运动轨迹。不同数据集上的实验结果表明该算法的预测精度优于朴素预测算法,并证明了热点区域挖掘的作用在于能够在保证较高预测准确性的前提下提高预测时间性能近60%。 展开更多

关键词 热点区域 移动对象数据库 轨迹时间连续贝叶斯网络 轨迹预测 不确定性

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UTR^＊-Tree：受限网络中移动对象不确定轨迹索引模型 被引量：3

5

作者 李红军 唐常杰 +3 位作者 乔少杰 代术成 王悦 郑皎凌 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期118-125,共8页

受限网络中移动对象不确定轨迹的有效索引是移动对象数据库中的研究重点。针对现有方法的不足,提出了一种新的不确定轨迹索引结构UTR*-Tree。该索引结构采用静态和动态相结合存储管理移动对象,将变化极小的受限道路网络作为静态部分使用... 受限网络中移动对象不确定轨迹的有效索引是移动对象数据库中的研究重点。针对现有方法的不足,提出了一种新的不确定轨迹索引结构UTR*-Tree。该索引结构采用静态和动态相结合存储管理移动对象,将变化极小的受限道路网络作为静态部分使用2维空间R*-Tree进行管理;将移动对象位置则作为动态信息采用R*-Tree和Hash数组协同管理。借助该结构,移动对象数据库不仅可以快速地处理对移动对象过去可能位置的查询,而且能够对其现在及将来的可能位置进行高效的查询处理。实验结果表明同目前有代表性的轨迹索引结构UTR-Tree相比,该索引结构在维护性能上提高了一个数量级,在查询性能上平均提高了约25%。 展开更多

关键词 移动对象数据库 受限网络 不确定性 轨迹 索引

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基于路网的移动对象动态双层索引结构 被引量：5

6

作者 乔少杰 韩楠 +2 位作者 王超 祝峰 唐常杰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1947-1958,共12页

为了支持对大规模不确定性移动对象当前及将来位置的查询，亟需设计更加有效和高效的索引结构．当前索引算法主要考虑索引建立和维护的效率问题或关注基于索引进行查询时的准确性，对索引建立维护以及查询时性能综合考虑的研究较少．针... 为了支持对大规模不确定性移动对象当前及将来位置的查询，亟需设计更加有效和高效的索引结构．当前索引算法主要考虑索引建立和维护的效率问题或关注基于索引进行查询时的准确性，对索引建立维护以及查询时性能综合考虑的研究较少．针对已有方法的不足，提出基于路网的移动对象动态双层索引结构DISC-tree，对静态路网信息采用R＊-tree索引，对实时更新的移动对象运动轨迹采用结点更新代价较小的R-tree进行索引，设计哈希表和双向链表辅助结构对索引协同管理．成都市真实地图数据集上的实验结果表明：相比于经典的NDTR-tree，DISC-tree在索引建立和维护方面时间代价平均减少39．1％，移动对象轨迹查询时间代价平均减少24．1％；相比于FNR-tree，DISC-tree的范围查询准确率平均提高约31．6％． 展开更多

关键词 移动对象数据库 路网 索引 范围查询

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网络受限移动对象不确定性轨迹的索引 被引量：3

7

作者 丁治明 余波 +1 位作者 李曼 韩京宇 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第3期79-83,共5页

近年来,人们对于如何表示和处理移动对象的不确定性进行了研究,提出了一些较为有效的模型和算法。但是,在如何索引移动对象的不确定时空轨迹方面,相关的研究工作十分有限。为了解决上述问题,本文提出了一种网络受限移动对象不确定轨迹... 近年来,人们对于如何表示和处理移动对象的不确定性进行了研究,提出了一些较为有效的模型和算法。但是,在如何索引移动对象的不确定时空轨迹方面,相关的研究工作十分有限。为了解决上述问题,本文提出了一种网络受限移动对象不确定轨迹的索引结构(UTR-Tree),并给出了相关的索引更新及查询算法。在该索引结构的支持下,移动对象数据库不仅可以快速地处理对移动对象过去可能位置的查询,而且能够对其现在及将来的可能位置进行高效的查询处理。 展开更多

关键词 移动对象数据库 不确定性 轨迹 索引

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基于DR-tree的室内移动对象索引研究 被引量：6

8

作者 甘早斌 袁永光 +1 位作者 赵贻竹 鲁宏伟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第10期177-181,共5页

对于移动对象历史轨迹索引,现有的方案绝大多数都基于室外空间,难以直接应用于室内空间中;同时,未将对象本身作为一个独立的维度加以索引,无法提供高效的对象轨迹查询方式。对此,提出了一个室内环境下的移动对象索引结构DR-tree来对移... 对于移动对象历史轨迹索引,现有的方案绝大多数都基于室外空间,难以直接应用于室内空间中;同时,未将对象本身作为一个独立的维度加以索引,无法提供高效的对象轨迹查询方式。对此,提出了一个室内环境下的移动对象索引结构DR-tree来对移动数据的位置、时间、对象三个维度进行索引,并将位置维与对象维解耦,将三维索引转换为两个二维索引,同时给出查询优化方案。实验结果表明,与现有的室内环境下的索引方案RTR-tree相比,该结构不仅能够提供高效的时空查询,而且还能提供高效的对象轨迹查询。 展开更多

关键词 移动对象索引 室内空间 DR-tree 对象轨迹查询

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一种基于城市交通网络的移动对象全时态索引 被引量：8

9

作者 陈继东 胡志智 +1 位作者 孟小峰 王凌 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1008-1014,共7页

高效地管理移动对象以支持查询是一个重要课题.为了支持在城市交通网络上的移动对象过去、现在和将来位置查询,提出了一种新的索引技术.首先提出基于模拟预测的位置表示模型来改进对移动对象将来运动轨迹的预测精度;其次根据城市交通网... 高效地管理移动对象以支持查询是一个重要课题.为了支持在城市交通网络上的移动对象过去、现在和将来位置查询,提出了一种新的索引技术.首先提出基于模拟预测的位置表示模型来改进对移动对象将来运动轨迹的预测精度;其次根据城市交通网的特征,设计了一种全新的动态结构自适应单元(AU),将其开发为一个基于R树的索引结构(current-AU);最后在AU的基础上进行扩展(past-AU)使其支持移动对象历史轨迹查询并且避免了大量的死空间.实验证明,AU索引优于传统的TPR树和TB树索引. 展开更多

关键词 移动对象数据库 索引方法 位置模型 交通网络 位置服务

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基于自适应安全区域的轨道实时化简方法 被引量：2

10

作者 李文海 程志光 +2 位作者 文卫东 向隆刚 郭晓倩 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1922-1935,共14页

利用采样思想在移动端对原始位置序列进行即时处理,移动轨迹实时化简为服务端提供误差可控的简化序列.由于移动规律、运动方向、运动速率等变化因素的不可预知,现有方法的插值还原精度和轨迹化简率易受到运动特征局部变化的影响.在已有... 利用采样思想在移动端对原始位置序列进行即时处理,移动轨迹实时化简为服务端提供误差可控的简化序列.由于移动规律、运动方向、运动速率等变化因素的不可预知,现有方法的插值还原精度和轨迹化简率易受到运动特征局部变化的影响.在已有工作基础上,利用采样点速率和方向矢量为轨迹建立总体和局部两个层次的误差度量.通过定义安全区域LDAR和TVAR限制插值点的误差范围,将相邻关键点之间的总体误差和相邻轨迹点之间的局部误差的容差范围作为采样监督参数,构造自适应于轨迹方向和速率的实时化简算法.实验结果表明,文中提出的算法对于平稳轨迹能够进行高效的实时化简.同时,对于速率和方向等参数的波动也较现有的推算定位方法有更强的鲁棒性. 展开更多

关键词 推算定位 安全区域 轨迹化简 移动对象 时空数据库

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Bead模型的不确定性范围查询与修剪算法 被引量：3

11

作者 叶李 秦志光 +1 位作者 杨昕梅 王娟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第8期722-729,共8页

针对时空范围内,移动目标数据库中由于移动目标轨迹的不确定性导致的范围查询问题,在基于Bead/Necklace不确定性模型的基础上,将查询问题映射为2D平面的计算几何问题进行解决。针对时空中五种不同句法的不确定性范围查询类型确定了对应... 针对时空范围内,移动目标数据库中由于移动目标轨迹的不确定性导致的范围查询问题,在基于Bead/Necklace不确定性模型的基础上,将查询问题映射为2D平面的计算几何问题进行解决。针对时空中五种不同句法的不确定性范围查询类型确定了对应的定性查询算法,并通过查询多边形的偏置和轨迹点位置查询的方法实现新的修剪算法,其算法复杂度与查询区域边的数目呈线性关系。实验结果显示,提出的修剪策略更加有效地提高了系统的查询效率。 展开更多

关键词 修剪算法 不确定性范围查询 Bead/Necklace模型 移动目标轨迹 移动目标数据库

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移动对象历史轨迹的连续最近邻查询算法 被引量：6

12

作者 孙冬璞 郝忠孝 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期52-54,共3页

提出一种直接在原始时空坐标系下对一维移动对象的历史轨迹进行连续最近邻查询的算法,给出相关的定义与定理,通过分析轨迹之间的交点及轨迹线段单调性等特征,利用以前所求得的最近邻结果信息进行连续最近邻的查询判断。实验结果与分析表... 提出一种直接在原始时空坐标系下对一维移动对象的历史轨迹进行连续最近邻查询的算法,给出相关的定义与定理,通过分析轨迹之间的交点及轨迹线段单调性等特征,利用以前所求得的最近邻结果信息进行连续最近邻的查询判断。实验结果与分析表明,该算法具有较好的性能。 展开更多

关键词 连续最近邻查询 时空数据库 移动对象 轨迹 单调性

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一种适合于频繁位置更新的网络受限移动对象轨迹索引 被引量：18

13

作者 丁治明 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1448-1461,共14页

移动对象索引是支持海量移动对象管理的一项关键技术.目前的移动对象时空轨迹索引方法如STR-Tree、TB-Tree、FNR-Tree、MON-Tree等均直接以轨迹单元作为基本的索引记录单位,在位置更新时需要频繁地在索引中插入新的记录,从而严重地影响... 移动对象索引是支持海量移动对象管理的一项关键技术.目前的移动对象时空轨迹索引方法如STR-Tree、TB-Tree、FNR-Tree、MON-Tree等均直接以轨迹单元作为基本的索引记录单位,在位置更新时需要频繁地在索引中插入新的记录,从而严重地影响了数据库的总体性能.为了解决上述问题,文中提出一种网络受限移动对象的动态概略化轨迹R树索引(DSTR-Tree).DSTR-Tree将索引空间划分成等距格栅,并通过格栅单元对每一条移动对象轨迹进行概略化,然后以概略化轨迹单元为基本索引记录单位建立R树索引.由于概略化轨迹的粒度大大粗于原始轨迹,因此移动对象不需要在每次位置更新的同时触发索引更新,而仅需要在轨迹跨越当前格栅单元时才进行索引更新,从而显著地降低了索引更新的代价.实验结果表明,DSTR-Tree在移动对象数据库频繁位置更新的实际运行条件下,提供了良好的索引维护及总体查询处理性能. 展开更多

关键词 移动对象 数据库 时空轨迹 概略化 索引

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一种基于车辆交通管理的移动对象索引方法 被引量：2

14

作者 郭景峰 孙旭光 郝浩 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期193-196,共4页

提出了一种基于车辆交通管理的移动对象索引方法。移动对象索引最关键的问题是减少索引的更新代价,文章结合车辆导航系统中地图匹配技术和路网数据库技术,把传统方法对轨迹的索引变为对点的索引,同时采用扁平的索引结构——哈希方法来... 提出了一种基于车辆交通管理的移动对象索引方法。移动对象索引最关键的问题是减少索引的更新代价,文章结合车辆导航系统中地图匹配技术和路网数据库技术,把传统方法对轨迹的索引变为对点的索引,同时采用扁平的索引结构——哈希方法来索引对象,减少了系统的更新代价。根据对象所在的位置及前k次速率来计算对象将来的位置,提高了系统精确度。 展开更多

关键词 移动对象数据库 索引 哈希方法 预测速率

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基于受限移动对象当前及将来时刻检索的时空索引结构研究 被引量：2

15

作者 郭菁 郭薇 周洞汝 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第2期318-321,共4页

在给定的空间及时间范围内,如何构建高效的时空索引结构,以实现对移动对象快速有效的检索,是实现定位服务、智能交通、数字化战争等诸多应用中所迫切需要解决的问题.本文依据移动对象的运动特点,提出了一种面向当前及将来时刻快速更新... 在给定的空间及时间范围内,如何构建高效的时空索引结构,以实现对移动对象快速有效的检索,是实现定位服务、智能交通、数字化战争等诸多应用中所迫切需要解决的问题.本文依据移动对象的运动特点,提出了一种面向当前及将来时刻快速更新及有效检索的索引结构—PQR树.PQR树是综合PMRQuad树和R*树的结构,首先依据道路分布用PMRQuad树将移动对象的索引空间实行粗略的层分割,将所有快速移动对象与道路相关联.然后用R*树索引分布在各个子空间块内的类静止对象.实验结果表明PQR树具有良好的更新和查询性能. 展开更多

关键词 移动对象 移动对象数据库 时空索引

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基于动态网格的移动对象索引 被引量：1

16

作者 李东 王晔 彭宇辉 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第2期69-72,共4页

在移动对象数据库中,移动对象的数量可能会经常变化,这就给索引技术提出了新的挑战。移动对象索引技术的效率是移动对象数据库的一个重要研究课题。为了防止数据库由于移动对象数量的变化而导致性能锐减,本文在网格文件索引的基础上提... 在移动对象数据库中,移动对象的数量可能会经常变化,这就给索引技术提出了新的挑战。移动对象索引技术的效率是移动对象数据库的一个重要研究课题。为了防止数据库由于移动对象数量的变化而导致性能锐减,本文在网格文件索引的基础上提出了一种动态网格索引技术。通过实验比较显示,它相对于静态索引具有更好的适应性。 展开更多

关键词 移动对象数据库 移动对象索引 动态网格索引

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动态网络空间中的k-NN查询 被引量：3

17

作者 殷晓岚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期389-394,共6页

随着无线通讯应用的持续增长和定位技术的发展,如何有效率的应答大量移动对象的查询请求以及基于位置的服务(location-based services LBS)变得越来越重要,k-NN查询是其中的重要服务功能.本文提出了一种解决动态网络中静态对象k-NN查询... 随着无线通讯应用的持续增长和定位技术的发展,如何有效率的应答大量移动对象的查询请求以及基于位置的服务(location-based services LBS)变得越来越重要,k-NN查询是其中的重要服务功能.本文提出了一种解决动态网络中静态对象k-NN查询算法,该算法先将网络以目标对象为中心进行网络划分,通过定位原始对象在网络上的位置来计算位置相关查询.同时还分析了算法的复杂性,给出了实验比较. 展开更多

关键词 移动对象 空间数据网络库 距离索引 K-NN

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支持预测查询和部分历史查询的移动对象索引方法

18

作者 方颖 曹加恒 +2 位作者 王俊舟 彭煜玮 宋伟 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2012年第9期1873-1878,共6页

针对TPR*-tree隐含移动对象部分最近历史信息但不能提供历史信息查询的问题,将移动对象创建或更新时间引入到索引树中,提出一种既支持预测查询又支持部分历史信息查询的索引树Basic HTPR*-tree,为全时态查询奠定了坚实的基础.同时,为了... 针对TPR*-tree隐含移动对象部分最近历史信息但不能提供历史信息查询的问题,将移动对象创建或更新时间引入到索引树中,提出一种既支持预测查询又支持部分历史信息查询的索引树Basic HTPR*-tree,为全时态查询奠定了坚实的基础.同时,为了支持移动对象的频繁更新,在Basic HTPR*-tree索引树基础上引入内存概要结构和Hash辅助索引结构,提出支持自底向上更新策略的HTPR*-tree索引结构.实验结果表明,HTPR*-tree更新性能优于TPR*-tree和Basic HTPR*-tree(TD_HTPR*-tree),预测查询性能仅仅稍逊于TPR*-tree. 展开更多

关键词 移动对象索引 HTPR＊-树 预测查询 历史轨迹查询

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MTSAX:一种新的多元轨迹索引方法

19

作者 王飞 庞悦 +1 位作者 周向东 陈海波 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1-6,共6页

轨迹数据的分析与查询在移动数据管理、位置服务等领域具有十分重要的应用价值。为提高海量多元轨迹数据的分析和挖掘效率,提出一种新的多元轨迹数据索引方法 MTSAX,并给出一种多维空间编码方法:GeoWord编码,在i SAX索引框架的基础上,... 轨迹数据的分析与查询在移动数据管理、位置服务等领域具有十分重要的应用价值。为提高海量多元轨迹数据的分析和挖掘效率,提出一种新的多元轨迹数据索引方法 MTSAX,并给出一种多维空间编码方法:GeoWord编码,在i SAX索引框架的基础上,设计移动对象轨迹索引方法。在真实轨迹数据集上的实验结果表明,与传统基准方法相比,MTSAX具有更好的轨迹查询性能。 展开更多

关键词 轨迹索引 空间编码 时间序列 移动对象 相似性查询

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基于回溯的移动对象时序轨迹在线化简方法

20

作者 李想 章登义 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期149-156,共8页

针对从移动端采集到的移动对象原始轨迹序列的化简,定义了一种回溯化简框架,通过线性预测来控制化简的时机,对当前时刻到回溯的历史轨迹的起始时刻之间的原始轨迹进行离线化简,化简采用时态距离作为误差度量方法.在回溯化简框架下,首先... 针对从移动端采集到的移动对象原始轨迹序列的化简,定义了一种回溯化简框架,通过线性预测来控制化简的时机,对当前时刻到回溯的历史轨迹的起始时刻之间的原始轨迹进行离线化简,化简采用时态距离作为误差度量方法.在回溯化简框架下,首先利用每次离线化简后新产生的化简点构建多个向量,通过向量计算出预测速度方向,旨在缩小预测方向与未来真实速度方向的差异;然后利用点集合存储有向无环图中必需访问边来降低最优线化简算法的时间复杂度.第1组实验表明,相对于直接使用最近两个位置点计算速度方向,抖动较为剧烈的原始轨迹在新的预测速度方向下的化简率更高,说明预测速度方向比切线速度方向更接近移动对象的未来运动方向;第2组实验表明,优化后离线化简算法的时间性能有所提高,说明减少边的访问量确实能够降低算法的时间开销. 展开更多

关键词 移动对象数据库 轨迹 化简 回溯 线性预测 时态距离

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