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基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法

阅读：709发布：2021-02-27

IPRDB可以提供基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，该方法包括以下步骤：根据轨迹数据集筛选得到轨迹序列点，以根据轨迹序列点计算轨迹可达点；将存在轨迹可达点的轨迹覆盖道路集中，选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集；计算所述边界点计算道路集中所有的边界点和查询时空点连线与x轴正方向的角度，依据角度排序并连接边界点，获得可达区域。该方法计算城市车辆边界点时引入了时间和轨迹覆盖道路的约束，有效的减少了冗余轨迹数据的计算，同时引入了影响可达区域计算结果的重要因素查询时间段，提高了可达区域的实效性和准确性。，下面是基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，根据轨迹数据集筛选得到轨迹序列点，以根据所述轨迹序列点计算轨迹可达点；

步骤S2，将存在所述轨迹可达点的轨迹覆盖道路集中，选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集；以及步骤S3，计算所述边界点计算道路集中所有的边界点和查询时空点连线与x轴正方向的角度，依据所述角度排序并连接所述边界点，获得可达区域。

2.根据权利要求1所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S101，在轨迹数据集中筛选出符合查询时空点时空约束的轨迹数据集，以构成所述目标轨迹集；

步骤S102，在所述目标轨迹集中筛选出符合查询时间段约束的轨迹序列点，以构成目标轨迹片段；

步骤S103，记所述目标轨迹片段在道路上的序列点集，以生成轨迹可达点。

3.根据权利要求1所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S201，当所述轨迹覆盖道路集中的任意轨迹覆盖道路存在所述轨迹可达点时，记将所述轨迹可达点加入轨迹可达点集中；

步骤S202，遍历所述轨迹覆盖道路集中任意所述轨迹覆盖道路，计算起点和所述查询时空点连线与x轴正方向的第一角度，终点和所述查询时空点S连线与x轴正方向的第二角度，其中，所有轨迹覆盖道路的道路角度构成道路角度集，并规定所述第一角度大于所述第二角度；以及步骤S203，在所述轨迹覆盖道路集中选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集。

4.根据权利要求3所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：步骤S204，遍历所述道路角度集，对除所述轨迹可达点集之外的任意道路角度进行所述轨迹覆盖道路筛选，并更新所述轨迹覆盖道路集属性值；

步骤S205，将所述轨迹覆盖道路集中的所述轨迹覆盖道路删除，并将所述道路角度集中所述道路轨迹抵达数最大的道路的道路角度删除，判断所述轨迹覆盖道路集是否为空。

5.根据权利要求1所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S301，遍历所述边界点计算道路集中的所述轨迹可达点，并根据轨迹抵达数对所述轨迹可达点进行降序排列，选择序列中前K个轨迹可达点作为候选轨迹可达点并加入候选可达点集；

步骤S302，依据所述候选可达点集计算边界点，并将所述边界点计算道路集上的所有边界点构成边界点集；以及步骤S303，计算所述边界点集中所有的边界点和所述查询时空点连线与x轴正方向的角度，并将所有角度升序排列，依次连接所述边界点，获得所述可达区域。

6.根据权利要求2所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述步骤S103中的所述轨迹可达点Vi(vxi,vyi,numi)计算公式为：其中，vxi为所述轨迹可达点横坐标，STik为所述查询时空点出发的轨迹数据上且在查询时间段T内的轨迹片段，为轨迹中第m个序列点，为序列点地理经度转换到平面坐标系的横坐标，vyi为所述轨迹可达点纵坐标，为序列点地理纬度转换到平面坐标系的纵坐标，numi为抵达该位置点的轨迹数。

7.根据权利要求6所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，当|STia|<|STib|时，则选取起点上的所述目标轨迹片段计算，生成所述轨迹可达点Vi(vxi,i i a bvy ,num )，其中，当|STi |>|STi |时，则选择终点上的所述轨迹片段计算，生成所述轨迹可达点Vi(vxi,vyi,numi)，其中，

8.根据权利要求4所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述步骤S205中判断过程为：将所述轨迹覆盖道路从所述轨迹覆盖道路集中删除，所述道路角度从所述道路角度集中删除，判断所述轨迹覆盖道路集是否为空集，若为空集，则结束，否则执行所述步骤203。

9.根据权利要求5所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述依据所述候选可达点集计算边界点的计算公式为：j j

其中，qx为所述边界点的横坐标，qy为所述边界点的纵坐标。

10.根据权利要求5所述的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，其特征在于，所述计算所述边界点集中所有的边界点和所述查询时空点连线与x轴正方向的角度的计算公式为：其中，Ai为角度值，sy为所述查询时空点的纵坐标，sx为所述查询时空点的横坐标。

说明书全文

基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法

技术领域

[0001] 本发明涉及交通数据挖掘技术领域，特别涉及一种基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法。

背景技术

[0002] 大多数现有的城市车辆可达区域计算方法集中在基于空间区域查询点与边界点的空间距离、出发时刻和行驶时间的时间间隔的计算，没有有效地引入查询时间段的影响，而在实际应用中，时间段通常是影响可达区域计算结果的重要因素之一。与此同时，大多数城市车辆可达区域计算方法不支持对不同的时间段内可达区域计算，通过我们的观察，在不同的时间段，由于城市交通情况不同，计算出来的可达区域会有很大的不同，而现有的城市车辆可达区域计算方法没有很好地解决这个问题。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

[0004] 为此，本发明的目的在于提出一种基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法。

[0005] 为达到上述目的，本发明提出了基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，包括以下步骤：步骤S1，根据轨迹数据集筛选得到轨迹序列点，以根据所述轨迹序列点计算轨迹可达点；步骤S2，将存在所述轨迹可达点的轨迹覆盖道路集中，选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集；步骤S3，计算所述边界点计算道路集中所有的边界点和查询时空点连线与x轴正方向的角度，依据所述角度排序并连接所述边界点，获得可达区域。

[0006] 本发明实施例的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，通过在计算城市车辆边界点时引入了时间和轨迹覆盖道路的约束，有效的减少了冗余轨迹数据的计算；同时引入了影响可达区域计算结果的重要因素查询时间段，提高了可达区域的实效性；并通过边界点计算道路集选择方法选出计算边界点的轨迹覆盖道路集，进一步依据道路角度集和道路轨迹抵达数筛选出以查询时空点S为中心各个方向的边界点计算道路，在边界计算道路上依据轨迹可达点的轨迹抵达数选出K个候选轨迹可达点计算出边界点，提高了可达区域的准确性。

[0007] 另外，根据本发明上述实施例的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法还可以具有以下附加的技术特征：

[0008] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S1包括：步骤S101，在轨迹数据集中筛选出符合查询时空点时空约束的轨迹数据集，以构成所述目标轨迹集；步骤S102，在所述目标轨迹集中筛选出符合查询时间段约束的轨迹序列点，以构成目标轨迹片段；步骤S103，记所述目标轨迹片段在道路上的序列点集，以生成轨迹可达点。

[0009] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S2包括：步骤S201，当所述轨迹覆盖道路集中的任意轨迹覆盖道路存在所述轨迹可达点时，记将所述轨迹可达点加入轨迹可达点集中；步骤S202，遍历所述轨迹覆盖道路集中任意所述轨迹覆盖道路，计算起点和所述查询时空点连线与x轴正方向的第一角度，终点和所述查询时空点S连线与x轴正方向的第二角度，其中，所有轨迹覆盖道路的道路角度构成道路角度集，并规定所述第一角度大于所述第二角度；步骤S203，在所述轨迹覆盖道路集中选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集。

[0010] 可选地，在本发明的一个实施例中，步骤S204，遍历所述道路角度集，对除所述轨迹可达点集之外的任意道路角度进行所述轨迹覆盖道路筛选，并更新所述轨迹覆盖道路集属性值；步骤S205，将所述轨迹覆盖道路集中的所述轨迹覆盖道路删除，并将所述道路角度集中所述道路轨迹抵达数最大的道路的道路角度删除，判断所述轨迹覆盖道路集是否为空。

[0011] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S3包括：步骤S301，遍历所述边界点计算道路集中的所述轨迹可达点，并根据轨迹抵达数对所述轨迹可达点进行降序排列，选择序列中前K个轨迹可达点作为候选轨迹可达点并加入候选可达点集；步骤S302，依据所述候选可达点集计算边界点，并将所述边界点计算道路集上的所有边界点构成边界点集；步骤S303，计算所述边界点集中所有的边界点和所述查询时空点连线与x轴正方向的角度，并将所有角度升序排列，依次连接所述边界点，获得所述可达区域。

[0012] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S103中的所述轨迹可达点Vi(vxi,vyi,numi)计算公式为：

[0013]

[0014] 其中，vxi为所述轨迹可达点横坐标，STik为所述查询时空点出发的轨迹数据上且在查询时间段T内的轨迹片段，为轨迹中第m个序列点，为序列点地理经度转换到平面坐标系的横坐标，vyi为所述轨迹可达点纵坐标，为序列点地理纬度转换到平面坐标系的纵坐标，numi为抵达该位置点的轨迹数。

[0016] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述步骤S205中判断过程为：将所述轨迹覆盖道路从所述轨迹覆盖道路集中删除，所述道路角度从所述道路角度集中删除，判断所述轨迹覆盖道路集是否为空集，若为空集，则结束，否则执行所述步骤203。

[0017] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述依据所述候选可达点集计算边界点的计算公式为：

[0018]

[0019] 其中，qxj为所述边界点的横坐标，qyj为所述边界点的纵坐标。

[0020] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述计算所述边界点集中所有的边界点和所述查询时空点连线与x轴正方向的角度的计算公式为：

[0021]

[0022] 其中，Ai为角度值，sy为所述查询时空点的纵坐标，sx为所述查询时空点的横坐标。

[0023] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0024] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0025] 图1是本发明一个实施例的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法流程图；

[0026] 图2是本发明一个实施例的步骤S1中轨迹可达点计算流程图；

[0027] 图3是本发明一个实施例的步骤S1中目标轨迹片段位于连接道路示意图；

[0028] 图4是本发明一个实施例的步骤S2中选择边界点计算道路流程图；

[0029] 图5是本发明一个实施例的步骤S2中轨迹覆盖道路集选出边界点计算道路示意图；

[0030] 图6是本发明一个实施例的步骤S3中边界点计算流程图。

具体实施方式

[0031] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0032] 首先对本发明实施例的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法各项进行定义。

[0033] 定义1.轨迹Trj：轨迹是指车辆在空间区域内随着时间留下的序列点，用Trji表示第i个车辆的轨迹数据，其中i表示车辆ID。将Trji轨迹中第m个序列点用表示，其中表示序列点地理经度转换到平面坐标系的横坐标，表示序列点地理纬度转换到平面坐标系的纵坐标，表示时间戳。

[0034] 定义2.查询时空点S：查询时空点S是指可达区域查询的起点，由特定位置点和特定时刻构成，表示为S(sx,sy,st)，其中sx表示查询起点的地理经度转换到平面坐标系的横坐标，sy表示查询起点地理纬度转换到平面坐标系的纵坐标，st表示出发时刻。

[0035] 定义3.查询时间段T：查询时间段是指自查询时空点S出发到达可达区域的给定时间片段，用T＝[st+eta-εST,st+eta+εST]表示，其中eta为自查询时空点开始的行驶时间基数，εST为时间区间阈值。

[0036] 定义4.目标轨迹片段集ST：目标轨迹片段STi是指自查询时空点S出发的轨迹数据Trji上且在查询时间段T内的轨迹片段。ST＝{ST1,ST2,…STn}表示目标轨迹片段集。

[0037] 定义5.轨迹可达点集V：轨迹可达点集V＝{V1,V2,…Vn}，其中Vi表示从查询时空点S出发，在给定时间段T内，轨迹数据集中存在一条或多条轨迹抵达这个位置点。具体地，用Vi(vxi,vyi,numi)表示空间区域中第i个轨迹可达点，其中vxi表示可达点横坐标，vyi表示可达点纵坐标，numi表示抵达该位置点的轨迹数。

[0038] 定义6.轨迹覆盖道路集R：对于任意道路Rj，当存在轨迹可达点Vi在道路Rj上时记Vi为称Rj为轨迹覆盖道路，表示为Rj(Oj,Dj,RVj,tnj)。其中Oj＝{oxj,oyj}表示轨迹覆盖道路起点横纵坐标集，oxj表示起点横坐标，oyj表示起点纵坐标；Dj＝{dxj,dyj}表示终点横纵坐标集，dxj表示终点横坐标，dyj表示终点纵坐标；表示道路Rj上的轨迹可达点集；tnj表示道路轨迹抵达数，即Rj上的轨迹可达点的轨迹抵达数总和。R＝{R1,R2,…,Rn}表示轨迹覆盖道路集。

[0039] 定义7.连接道路：对于Ra与Rb，若Ra终点(起点)与Rb起点(终点)横纵坐标相等即oxb＝dxa,oyb＝dya或oxa＝dxb,oya＝dyb时，则称Ra与Rb存在连接关系，表示为。

[0040] 定义8.边界点计算道路集QR：执行边界点计算道路集选择方法，从轨迹覆盖道路集中选择出边界点计算道路集，表示为QR＝{QR1,QR2,…QRn}。

[0041] 定义9.可达区域RR：可达区域是在边界点计算道路集上计算边界点，进一步连接边界点形成的区域。

[0042] 下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法。

[0043] 图1是本发明一个实施例的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法流程图。

[0044] 如图1所示，该基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法包括以下步骤：

[0045] 在步骤S1中，根据轨迹数据集筛选得到轨迹序列点，以根据轨迹序列点计算轨迹可达点。

[0046] 进一步地，在本发明的一个实施例中，步骤S1包括：

[0047] 步骤S101，在轨迹数据集中筛选出符合查询时空点时空约束的轨迹数据集，以构成目标轨迹集；

[0048] 步骤S102，在目标轨迹集中筛选出符合查询时间段约束的轨迹序列点，以构成目标轨迹片段；

[0049] 步骤S103，记目标轨迹片段在道路上的序列点集，以生成轨迹可达点。

[0050] 需要说明的是，轨迹可达点Vi(vxi,vyi,numi)计算公式为：

[0051]

[0052] 其中，vxi为轨迹可达点横坐标，STik为查询时空点出发的轨迹数据上且在查询时间段T内的轨迹片段，为轨迹中第m个序列点，为序列点地理经度转换到平面坐标系的横坐标，vyi为轨迹可达点纵坐标，为序列点地理纬度转换到平面坐标系的纵坐标，numi为抵达该位置点的轨迹数。

[0054] 举例而言，如图2所示，实现步骤S1轨迹可达点计算流程的详细步骤为：

[0055] 步骤1.1在轨迹数据集Trj中筛选出符合查询时空点S时空约束的轨迹数据集，构成目标轨迹集。具体地，当Trji中的序列点与查询时空点S横纵坐标欧式距离小于给定距离阈值εSD且时间戳在给定时间阈值εST内时，即且时，将Trji表示为CTi，加入目标轨迹集CT＝{CT1,CT2,...CTn}。

[0056] 步骤1.2在目标轨迹集CT中筛选出符合查询时间段T约束的轨迹序列点，构成目标轨迹片段，表示为所有轨迹数据中的目标轨迹片段构成目标轨迹片段集ST＝{ST1,ST2,...,STn}。

[0057] 步骤1.3记目标轨迹片段STi在道路Rk上的序列点集为STik。当目标轨迹片段STi位于同一道路Rk上，则对目标轨迹片段STik计算生成轨迹可达点Vi(vxi,vyi,numi)，具体地numi＝1。当目标轨迹片段STi位于连接道路上时，则比较道路Ra上的序列点集STia和Rb上的序列点集STib的序列点数大小。当|STia|<|STib|时，则选取Rb上的目标轨迹片段计算，生成轨迹可达点Vi(vxi,vyi,numi)，具体地，i
num＝1；反之则选择Ra上的轨迹片段计算，生成轨
i i i i
迹可达点Vi(vx ,vy ,num)，具体地， num＝1。进一
步所有的轨迹可达点生成轨迹可达点集V。

[0058] 下述目标轨迹片段位于连接道路计算详例。

[0059] 如图3所示，是目标轨迹片段位于道路R1、R2、R3的序列点集，道路R1、R2、R3存在连接关系。其中序列点P11、在道路R1上，在道路R2上，在道路R3上，由此可得，R1上的序列点数|ST11|为
3，R2上的序列点数为5，R3上的序列点数|ST31|为1。由于故选择R2
上的目标轨迹片段计算生成V1。

[0060] 步骤1.4遍历轨迹可达点集V，对于任意轨迹可达点Vi,计算它与另一轨迹可达点Vj间的距离，表示为若Dis≤εDD，则合并Vi和Vj，即更新Vi属性值numi＝numi+numj，然后从V中删除Vj。

[0061] 在步骤S2中，将存在轨迹可达点的轨迹覆盖道路集中，选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集。

[0062] 进一步地，在本发明的一个实施例中，步骤S2包括：

[0063] 步骤S201，当轨迹覆盖道路集中的任意轨迹覆盖道路存在轨迹可达点时，记将轨迹可达点加入轨迹可达点集中；

[0064] 步骤S202，遍历轨迹覆盖道路集中任意轨迹覆盖道路，计算起点和查询时空点连线与x轴正方向的第一角度，终点和查询时空点S连线与x轴正方向的第二角度，其中，所有轨迹覆盖道路的道路角度构成道路角度集，并规定第一角度大于第二角度；以及步骤S203，在轨迹覆盖道路集中选择道路轨迹抵达数最大的道路，加入边界点计算道路集。

[0065] 步骤S204，遍历道路角度集，对除轨迹可达点集之外的任意道路角度进行轨迹覆盖道路筛选，并更新轨迹覆盖道路集属性值；

[0066] 步骤S205，将轨迹覆盖道路集中的轨迹覆盖道路删除，并将道路角度集中道路轨迹抵达数最大的道路的道路角度删除，判断轨迹覆盖道路集是否为空。

[0067] 其中，判断过程为：将轨迹覆盖道路从轨迹覆盖道路集中删除，道路角度从道路角度集中删除，判断轨迹覆盖道路集是否为空集，若为空集，则结束，否则执行步骤203。

[0068] 举例而言，如图4所示，实现步骤S2选择边界点计算道路流程的详细步骤为：

[0069] 步骤2.1对路网中的任意道路Rj，当存在轨迹可达点Vi在道路Rj上时记Vi为加入RVj中。具体地称Rj为轨迹覆盖道路，表示为Rj(Oj ,Dj ,RVj ,tnj)，所有的轨迹覆盖道路构成轨迹覆盖道路集R＝
{R1,R2,…Rn}。

[0070] 步骤2.2遍历轨迹覆盖道路集R，对任意轨迹覆盖道路Rj，计算起点Oj和查询时空点S连线与x轴正方向的角度记为OAj，终点Dj和查询时空点S连线与x轴正方向的角度记为DAj，规定OAj≥DAj(若OAjRVAj}。所有轨迹覆盖道路的道路角度构成道路角度集，记为RA＝{RA1,RA2,...,RAn}。

[0071] 步骤2.3在轨迹覆盖道路集R中，选择道路轨迹抵达数最大的道路Rj，加入边界点计算道路集QR中。

[0072] 步骤2.4遍历道路角度集RA，对除RAj之外的任意道路角度RAn执行如下判断：若RAn道路角度中OAn≤OAj且DAn≥ODj，则将Rn从轨迹道路覆盖集R中删除，RAn从道路角度集RA中删除；否则，遍历RVn中任意轨迹可达点若则将从RVAn中删除，从RVn中删除，遍历RVn完成后执行步骤2.5。遍历RA完成后执行步骤2.6。

[0073] 步骤2.5更新Rn＝{On,Dn,RVn,tnn}属性值。具体地，当OAn>OAj且DAj>DAn时，依据道路角度集RAn将Rn拆分成道路角度在(OAj,OAn]的路段记为Rα(Oα,Dα,RVα,tnα)和道路角度在[DAn,DAj)的路段记为Rβ(Oβ,Dβ,RVβ,tnβ)。更新属性值Oα＝On，Dβ＝Dn，对RVn中任意的加入RVα，对RVn中任意的加入RVβ，路段Rα和Rβ轨迹可达点角度集分别记为RVAα和RVAβ。从RVAα选出最小值更新属性值Dα＝{dxα,dyα}，dxα＝vxs，dyα＝vys，从RVAβ选出最大值更新属性值Oβ＝{oxβ,oyβ}，oxβ
＝vxm，oyβ＝vym，将Rn从R中删除，Rα和Rβ加入到R中，RAn从道路角度集RA
中删除，RAα和RAβ加入到RA中。

[0074] 当OAj

[0075] 当DAn

[0076] 步骤2.6将Rj从R中删除，RAj从RA中删除，判断R是否为空集，若为空集，则结束；否则执行步骤2.3。

[0077] 如图5所示，从轨迹覆盖道路集R＝{R1,R2,R3,R4,R5}中选出边界点计算道路。分别对轨迹覆盖道路R1、R2、R3、R4、R5计算起点和查询时空点S连线与x轴正方向的角度记为OA1、OA2、OA3、OA4、OA5；轨迹覆盖道路R1、R2、R3、R4、R5终点和查询时空点S连线与x轴正方向的角度记为DA1、DA2、DA3、DA4、DA5；R1上轨迹可达点集RV1＝{RV1a,RV1b,RV1c,RV1d}，R2上轨迹可达点集 R3上轨迹可达点集 R4上轨迹可达点集R5上轨迹可达点集 R1、
R2、R3、R4、R5上的轨迹可达点集和查询时空点S连线与x轴正方向的角度集记为RVA1、RVA2、RVA3、RVA4、RVA5，R的道路角度集为RA＝{RA1,RA2,RA3,RA4,RA5}，R1、R2、R3、R4、R5的道路轨迹抵达数分别为70、60、50、150和100。

[0078] 在轨迹覆盖道路集R中R4道路轨迹抵达数最大，故将R4加入到QR中。由于OA3DA4，故将R3从R中删除，RA3从RA中删除。

[0079] 接下来更新R1、R2和R5的属性值，由于DA1RV1 ，从RVA1中删除更新dx1＝vx ，dy1＝vy ，同理，由于OA2DA2，故从RV2中删除和从RVA2中删除和
更新ox4＝vxn ，oy4＝vyn ，由于OA5>OA4且DA4>DA，
故从RV5中删除RV5p,RV5q, 从RVA5中删除
依据RA5和RA4将R5拆分成道路角度在(OA4,OA5]的路段记为Rα，更新属性值Oα
＝O5， dxα＝vxo,dyα＝vyo，道路角度在[DA4,DA5)的路段记为
s s
Rβ，更新属性值Dβ＝D5， oxβ＝vx ,oyβ＝vy ，将R4和R5从
R中删除，Rα和Rβ加入到R中，RA4和RA5从RA中删除，RAα,RAβ加入到RA中。由于R＝{R1,R2,Rα,Rβ}和RA＝{RA1,RA2,RAα,RAβ}不是空集，继续上述步骤直到R和RA为空。

[0080] 在步骤S3中，计算边界点计算道路集中所有的边界点和查询时空点连线与x轴正方向的角度，依据角度排序并连接边界点，获得可达区域。

[0081] 进一步地，在本发明的一个实施例中，步骤S3包括：

[0082] 步骤S301，遍历边界点计算道路集中的轨迹可达点，并根据轨迹抵达数对轨迹可达点进行降序排列，选择序列中前K个轨迹可达点作为候选轨迹可达点并加入候选可达点集；

[0083] 步骤S302，依据候选可达点集计算边界点，并将边界点计算道路集上的所有边界点构成边界点集；

[0084] 需要说明的是，计算边界点的计算公式为：

[0085]

[0086] 其中，qxj为边界点的横坐标，qyj为边界点的纵坐标。

[0087] 步骤S303，计算边界点集中所有的边界点和查询时空点连线与x轴正方向的角度，并将所有角度升序排列，依次连接边界点，获得可达区域。

[0088] 其中，角度的计算公式为：

[0089]

[0090] 式中Ai为角度值，sy为查询时空点的纵坐标，sx为查询时空点的横坐标。

[0091] 例如，如图6所示，实现步骤S3边界点计算流程的详细步骤为：

[0092] 步骤3.1遍历边界点计算道路集QR＝{QR1,QR2,....,QRn}，对QRj中的轨迹可达点依据轨迹抵达数numi进行降序排列，选择序列中前K个轨迹可达点作为候选轨迹可达点并加入候选轨迹可达点集

[0093] 步骤3.2依据边界点计算道路QRj上的候选轨迹可达点集CRVj计算边界点Qj(qxj,qyj)，具体地进一步将所有边界点计算道路上的边界点构成边界点集，记为Q＝{Q1,Q2,...,Qn}。

[0094] 步骤3.3计算任意边界点Qi和S连线与x轴正方向之间的角度Ai，即进一步对所有边界点根据角度Ai升序排列，依次连接边界点Qi，得到
可达区域RR。

[0095] 综上所述，本发明实施例的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，在计算城市车辆边界点时引入了时间和轨迹覆盖道路的约束，具体地，计算查询时空点S在给定时间段内的可达区域时，先筛选出在给定时间段内且符合查询时空点S时空约束的轨迹数据，据此计算出轨迹可达点集，进一步通过路网匹配计算出轨迹覆盖道路集，通过边界点计算道路集选择方法选出计算边界点的轨迹覆盖道路集，继而计算出边界点集，最后依据角度排序并连接边界点，得出城市车辆可达区域。

[0096] 根据本发明实施例提出的基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法，通过在计算城市车辆边界点时引入了时间和轨迹覆盖道路的约束，有效的减少了冗余轨迹数据的计算；同时引入了影响可达区域计算结果的重要因素查询时间段，提高了可达区域的实效性；并通过边界点计算道路集选择方法选出计算边界点的轨迹覆盖道路集，进一步依据道路角度集和道路轨迹抵达数筛选出以查询时空点S为中心各个方向的边界点计算道路，在边界计算道路上依据轨迹可达点的轨迹抵达数选出K个候选轨迹可达点计算出边界点，提高了可达区域的准确性。

[0097] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0098] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0099] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0100] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0101] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

标题	发布/更新时间	阅读量
时空棋-专利编号CN1076132A	2020-05-11	107
时空表盘-专利编号CN104597740A	2020-05-11	492
一种基于时空场景的信息推送系统和方法-专利编号CN104166929A	2020-05-13	516
一种时空仪-专利编号CN1834824A	2020-05-13	319
时空调节子-专利编号CN110088285A	2020-05-13	830
一种新型时空色彩学习平台系统-专利编号CN109938486A	2020-05-11	128
时空钟表-专利编号CN2884270Y	2020-05-12	753
时空计-专利编号CN2256110Y	2020-05-12	1048
时空钟-专利编号CN2273430Y	2020-05-11	157
时空仪-专利编号CN202443688U	2020-05-12	420

基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法

基于时空约束的城市车辆可达区域计算方法

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