路网轨迹数据的压缩存储技术研究

【摘要】随着无线通信和移动计算技术的发展，带定位功能的移动设备在人们日常生活中迅速普及。由定位设备采集的轨迹数据正在快速增长。为了减少轨迹数据存储空间和简化轨迹数据分析，轨迹数据的压缩存储成为当前的研究热点之一。现有的轨迹压缩研究多用轨迹中的部分轨迹点表示轨迹，没有考虑路网信息。在算法获得高压缩率时压缩轨迹往往与原始轨迹相差较大。本文提出了一种基于路网语义和轨迹特征的压缩模型，既保证了压缩质量又获得了高压缩率。考虑到在一定地理空间范围内道路的局限性，路线上产生的轨迹在空间上往往具有重复性，本文接着提出了基于历史轨迹的压缩方法，获得了较高的压缩率。本文主要工作如下：首先，在分析和总结现有传统轨迹压缩算法的基础上，介绍了传统轨迹压缩算法存在的问题。传统的轨迹压缩算法从原始轨迹中根据轨迹点特征选取部分轨迹点存储在压缩轨迹中，在高压缩下压缩轨迹中的轨迹点数较少，压缩轨迹失真较大。为了合理地度量压缩算法对轨迹数据的压缩效果，引入了一种轨迹压缩性能评估方法。接着，提出了基于语义和运动特征的增强语义轨迹压缩算法。简单的基于语义的压缩算法用路段信息代替轨迹点表示压缩轨迹，能获得很高的压缩率，但是不能保证压缩误差。增强语义轨迹压缩算法用路段序列表示压缩轨迹，并在每个路段上根据采样到的轨迹点对移动对象的轨迹进行运动特征侦测，压缩后的语义路段中保留该路段上的运动特征信息。实验验证了增强语义轨迹压缩算法比传统的轨迹压缩算法和简单语义轨迹压缩算法具有更好的压缩效果。最后，通过对城市道路交通网络和历史轨迹数据的分析，本文提出了用历史轨迹数据表示新产生轨迹的基于历史轨迹的轨迹压缩技术。在特定地理空间范围内，轨迹所在的道路是有限的。经过一段时间的轨迹数据搜集，某些轨迹数据所包含的空间信息相同，这些相同的空间信息在压缩轨迹中只需保存一份。本文阐述了轨迹的重复性理论，并通过实验验证了基于历史轨迹的轨迹压缩的优势。论文针对轨迹数据压缩率和压缩误差之间的矛盾，提出的基于增强语义的轨迹压缩方法在高压缩率下减小压缩过程中的信息损失，提高了轨迹的可用性；本文引入基于历史轨迹的压缩方法，使用历史轨迹表示新产生轨迹，对于轨迹存储和挖掘都具有借鉴意义。
【作者】冯神柱；
【导师】徐建；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，计算机技术，2014，硕士
【关键词】轨迹压缩；采样特征；语义；历史轨迹；

【参考文献】
[1]曾俊.现代3D动画的影视特效研究[D].武汉纺织大学,设计艺术学,2013,硕士.
[2]孙建永.PEI/pDCN纳米复合物治疗大鼠Thy-1肾炎实验研究[D].复旦大学,病理学,2011,博士.
[3]杨星兰.A民营快递企业的物流能力研究[D].北京交通大学,2013.
[4]李傅.钢铁工业的土地利用问题与对策研究[D].浙江大学,2003.
[5]覃文渊.兰德公司影响美国公共政策研究[D].湖北大学,行政管理,2012,硕士.
[6]薛洪健.锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[7]徐茵茵.局部改造型城中村规划及实施对策研究[D].北京建筑大学,城乡规划学,2013,硕士.
[8]曾泽熠.基于CoAP的家庭网络通信协议的设计与实现[D].北京交通大学,2013.
[9]戴思远.六氟环氧丙烷的合成工艺研究[D].浙江大学,应用化学,2014,硕士.
[10]张亚锋.网络舆论监督与反腐败[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[11]张执金.ERF转录因子LeERF2、JERF2在非生物胁迫应答中的功能分析[D].中国农业科学院,生物化学与分子生物学,2004,硕士.
[12]张容.外国人在华非法就业问题的法律规制研究[D].华东政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[13]段虎.高压处理对牛肉组织结构、腌制进程及酱牛肉贮藏特性的影响[D].河南科技学院,农产品加工及贮藏工程,2012,硕士.
[14]高月华.甜高粱秸秆汁液生产乙醇的研究[D].大连工业大学,发酵工程,2009,硕士.
[15]蒋卫华.智能网络入侵检测与安全防护技术研究[D].西北工业大学,2003.
[16]张钰龙.户籍改革的积分制研究[D].安徽大学,社会学,2013,硕士.
[17]曹龙龙.高空作业车臂架结构设计分析及优化[D].燕山大学,机械电子工程,2014,硕士.
[18]傅迪凡.不动产预告登记范围及效力研究[D].扬州大学,法律,2012,硕士.
[19]陈好.布里渊分布式传感器的光路控制系统设计[D].浙江大学,物理电子学,2004,硕士.
[20]岳长青.以原型批评理论阐释伯纳德·马拉莫德的《店员》[D].河北师范大学,英语语言文学,2013,硕士.
[21]顾晓营.肌松药对全麻喉罩通气术后咽喉痛的影响[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[22]杨冲.节能赛车的车架轻量化与车身动力学研究[D].太原科技大学,车辆工程,2014,硕士.
[23]闫绍新.随机非线性系统的神经网络自适应控制[D].青岛大学,系统理论,2013,硕士.
[24]赵利敏.赣南客家廊桥艺术探析[D].赣南师范学院,美术学,2014,硕士.
[25]安亚刚.基于高频注入法的异步电机无速度传感器控制[D].中国矿业大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[26]林元山.糖蜜酒精废液诱导康氏木霉产纤维素酶的研究[D].广西大学,发酵工程,2004,硕士.
[27]王汝美.机械密封的抽空失效[J].石油化工设备.1991(05)
[28]史洋玲.我国大学生创新能力发展现状与培养研究[D].安徽大学,高等教育学,2014,硕士.
[29]罗澍忻,董新洲,施慎行,王世勇.极化电流行波方向继电器在串补线路中的应用[J].电力系统自动化,2014,15:100-105+111.
[30]马少华.油溶性硫化锌纳米微粒的制备及抗磨性能评价[J].当代化工,2015,03:458-460.
[31]冀霞.高中新旧教科书“中国近代史”教学的比较研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[32]陈丹丹.受事主语句的历时考察[D].中国社会科学院研究生院,语言学及应用语言学,2004,硕士.
[33]丁娜.不同频率电针对心肌缺血模型大鼠心包经穴区电阻值及NE、cGMP影响的研究[D].北京中医药大学,针灸推拿学,2013,硕士.
[34]王彩凤.利用机载LiDAR点云提取损毁建筑物的方法研究[D].西南交通大学,地图制图学与地理信息工程,2013,硕士.
[35]龚艳冰.基于方案偏好和部分权重信息的模糊多属性决策方法[J].控制与决策,2008,05:507-510.
[36]杨力.两种稀土掺杂二氧化钛微球的合成及表征[D].吉林大学,无机化学,2013,硕士.
[37]张厚昆.D公司的产品多元化和纵向一体化战略[D].天津大学,工商管理,2013,硕士.
[38]张苗.黑河中游种植结构真实性检验研究[D].甘肃农业大学,水土保持与荒漠化防治,2013,硕士.
[39]吴晓慧.AMF特异性诱导的磷转运蛋白AsPT1和AsPT4转运受体功能的研究[D].华中农业大学,微生物学,2014,硕士.
[40]韩胜超.基于刚性基层的HMAC路面结构力学响应研究[D].长安大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[41]李猛.基于PCA-DEA方法的关于城市交通可持续发展评价研究[D].北京交通大学,应用统计（专业学位）,2013,硕士.
[42]甘淑钗.三维荧光技术对溶解有机质迁移转化的指示初探[D].华东师范大学,海洋化学,2013,硕士.
[43]林伟.基于特征提取与GMM算法的大数据集配准方法研究[D].上海大学,基础数学,2013,硕士.
[44]宋燕来.变分不等式与不动点问题的迭代逼近法[D].上海师范大学,计算数学,2014,博士.
[45]刘钰桃.我国城市社会保险经办机构公共服务能力建设[D].北京交通大学,2010.
[46]李金英.幼儿园小班日常生活活动中常规教育研究[D].河北大学,学前教育学,2014,硕士.
[47]刁雪林.基础会计考试管理系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[48]王凤勇.具有光致电子转移性质的杂化π-凝胶的构建[D].吉林大学,2011.
[49]邓河.顺丰快递公司应收账款管理系统的完善[D].内蒙古大学,高级管理人员工商管理,2013,硕士.
[50]沈媛媛.我国缺陷产品召回法律制度研究[D].首都经济贸易大学,经济法,2013,硕士.