【摘要】：隨著3G/4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和移動互聯(lián)網(wǎng)的興起,基于位置的服務(wù)(Location-Based Service,LBS)逐漸普及,為人們生活提供了諸多便利。在提供服務(wù)的同時,LBS也將具體的用戶(如行人、車輛等)抽象為移動對象,采集了大量的移動對象軌跡數(shù)據(jù)。對這些移動對象軌跡數(shù)據(jù)進行挖掘,可以為LBS提供用戶的興趣愛好、行為習(xí)慣等信息,從而可以提供更精準的服務(wù)。在眾多移動對象數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中,對LBS服務(wù)提升最有幫助的是移動對象軌跡的位置預(yù)測,即通過移動對象歷史軌跡數(shù)據(jù),對未來一個時間點或一段時間內(nèi)的移動對象位置進行預(yù)測。移動對象軌跡數(shù)據(jù)的位置預(yù)測為LBS提供了根據(jù)用戶行為模式估計用戶下一時刻的位置的能力,可以應(yīng)用于精準推薦、路徑規(guī)劃等服務(wù)中。位置預(yù)測的準確度直接影響了服務(wù)的效果,因此,需要研究更高效、準確的移動對象軌跡位置預(yù)測算法。本文的主要貢獻總結(jié)如下:(1)首先介紹了時空軌跡數(shù)據(jù)預(yù)處理方法并具體地定義了移動對象位置預(yù)測問題,然后針對軌跡中位置過多引起的維度災(zāi)難問題,提出了一種位置分布式表示模型LDRM,將軌跡位置表示為位置嵌入向量。在不忽略移動對象運動規(guī)律的同時,有效降低了位置序列數(shù)據(jù)的維數(shù),提高了訓(xùn)練模型的效率。同時,LDRM模型也可以運用到移動對象短期位置預(yù)測中,并通過實驗證明了該模型的準確性。(2)針對較長軌跡中的移動對象位置預(yù)測問題,采用基于長短時神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LSTM的位置預(yù)測模型,結(jié)合LDRM位置表示模型,提出了LDRM-LSTM算法,對移動對象軌跡序列進行建模,從而對較長序列中的移動對象位置進行預(yù)測。實驗結(jié)果表明,LDRM-LSTM算法效果遠高于原始的LSTM模型及其他經(jīng)典的位置預(yù)測算法。(3)利用地理信息系統(tǒng)的地標信息,在原始的移動對象軌跡中融入語義特征,對用戶停留位置的語義進行標注,并提出了網(wǎng)格語義權(quán)重模型GSWM。將GSWM模型和LSTM算法結(jié)合,提出了網(wǎng)格語義位置預(yù)測算法GSWM-LSTM,對移動對象下一個停留點的語義進行預(yù)測。實驗結(jié)果表明,GSWM-LSTM算法在預(yù)測較短時間內(nèi)的語義位置時效果良好,在預(yù)測較長時間內(nèi)的語義位置時效果下降較快,但仍高于基于概率的位置預(yù)測算法。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP311.13;TN929.5
【圖文】：

移動對象軌跡數(shù)據(jù)的位置預(yù)測義屬性，和坐標屬性組合成完整的移動對象軌跡信息。的移動對象軌跡信息對LBS應(yīng)用有很大意義。通過衛(wèi)星定位技術(shù)GPS和感知定取高質(zhì)量的實時的移動對象軌跡信息，這些移動對象軌跡信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳服務(wù)器將其存儲到移動對象數(shù)據(jù)庫中，方便LBS應(yīng)用隨時調(diào)用。因此，LBS應(yīng)移動對象的歷史軌跡信息，對用戶需求進行實時準確的分析，以便提供更加些服務(wù)應(yīng)用包括很多種類，如推薦系統(tǒng)、查詢處理、位置預(yù)測和位置隱私保前的數(shù)據(jù)和需求進行查詢，在服務(wù)的同時，LBS應(yīng)用也會對用戶反饋進行收動對象歷史數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從而提升移動對象歷史軌跡挖掘算法的效果，形成性循環(huán)。LBS應(yīng)用服務(wù)過程如圖1.1所示。

據(jù)庫等存儲系統(tǒng)中檢索出所需的數(shù)據(jù)，查詢方法包括最近鄰查詢、Top-k查詢和基于位置的查詢等。最后，通過具體的數(shù)據(jù)挖掘算法得到所需的應(yīng)用服務(wù)，數(shù)據(jù)挖掘算法包括模式挖掘、分類、聚類和知識發(fā)現(xiàn)等。移動對象軌跡的數(shù)據(jù)挖掘框架如圖1.2所示。

移動對象軌跡數(shù)據(jù)的位置預(yù)測 0 1 0 0 1 1, ,..., , , , ,..., ,n n n P P P Lon Lat Lon Lat Lon Lat每一個 i 0,n ，均滿足0 1 1... ...i i i nt t t t t 。位置點與移動對象的軌跡的關(guān)系如圖 2.1 所示。由經(jīng)緯度和時順序排列的軌跡信息，在二維空間上表示時忽略時間信息，按到某個區(qū)域上的一段軌跡。

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本文編號：2762843