CN110428101B - 基于历史出行规律的目的地预测方法及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于历史出行规律的目的地预测方法及计算机可读存储介质,包括以下步骤:(1)首先需要先根据历史出行数据挖掘出用户家的位置、公司的位置、是否是上班族、上下班常走路线,具体包括:数据采集、数据预处理、公司位置的预测、上班族的挖掘以及家和公司之间常走路径挖掘;(2)根据车辆id、实时GPS位置数据和时间数据进行目的地实时预测。本发明利用用户历史出行规律和云端地图信息,对于上班族在上下班时间段行驶过程中,主动预测出其将要去的家或者公司的位置、路线和路况信息,无需用户在导航中做任何操作,便能知晓当前路况。
Description
技术领域
本发明属于汽车智能出行技术领域,具体涉及一种基于历史出行规律的目的地预测方法及计算机可读存储介质。
背景技术
当前,车辆出行的目的地一般由车主在导航中手动设置之后,导航系统才能获得车主出行的目的地,然后为车主提供导航服务。如果车主在行车途中要查看某条线路的交通情况,需要先打开导航,输入目的地,选择路线,之后才能看到该路线的交通情况。这一系列的动作,势必引发安全隐患。对于上班族,其上下班的时间、地点和上下班的路线基本上是固定的,即便其在导航系统中手动设置了家和公司,其在上下班途中若要查看当前路线,仍需要打开地图;另外,对于上下班路线,大部分人是熟悉的,因此很不习惯一直开着导航,也就无法实时了解路况信息,上下班是拥堵高峰期,一旦出现拥堵情况,将给车主的出行带来很大的不便。
因此,有必要开发一种基于历史出行规律的目的地预测方法及计算机可读存储介质。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于历史出行规律的目的地预测方法及计算机可读存储介质,能基于车辆的出行规律,主动向车主推荐目的地。
本发明所述的基于历史出行规律的目的地预测方法,包括以下步骤:
(1)首先需要先根据历史出行数据挖掘出用户家的位置、公司的位置、是否是上班族、上下班常走路线,具体包括:
数据采集:采集用户一段时间(比如:1-2个月)内的出行数据,该历史数据包括GPS位置数据、时间数据和车辆id,并对历史数据做预处理;
数据预处理:剔除掉周末和法定节假日的出行数据,得到只包含有法定工作日范围内的出行数据;
家位置的预测:提取用户每天第一次出发的GPS位置数据和时间数据,并将GPS位置数据组成集合A,提取用户每天最后一次到达的GPS位置数据和时间数据,并将GPS位置数据组成集合B,基于集合A和集合B,采用聚类算法,预测出家的位置;
公司位置的预测:将工作日停留时长大于预设时长的GPS位置数据组成集合M,将每天最早到达的GPS位置信息组成集合N,基于集合M和集合N,采用聚类算法,预测出公司的位置;
上班族的挖掘:如果用户的车辆id在预处理后的出行数据中,且能预测出家的位置和公司的位置,则认为该用户为上班族,否则,该用户为非上班族;
家和公司之间常走路径挖掘:在家和公司的位置确定后,在上下班时间段内,确定出从家出发去公司和从公司出发回家的路径序列,这些路径序列两两之间通过Frechet距离来度量相似性,在路径状态空间中,再由核密度估计,得出用户的常走路径;
(2)根据车辆id、实时GPS位置数据和时间数据进行目的地实时预测,具体包括:
当车辆启动或者在道路上行驶时,实时判断当前用户是否为上班族、当前时间是否在上下班时段内、当前车辆是否行驶在家和公司之间的常走路径上;
若用户是上班族,且在上班时间段内,且车辆当前位置是在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是公司,根据家和公司之间的常走路径和云端地图预测当前路况;
若用户是上班族,且在上班时间段内,但车辆当前位置没有在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是公司,根据车辆当前位置、目的地位置和云端地图预测各条路线的路况,并推荐给用户供用户自主选择;
若用户是上班族,并在下班时段内,且车辆当前位置是在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是家,根据家和公司之间的常走路径和云端地图预测当前路况;
若用户是上班族,并在下班时间段内,但当前位置没有在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是家,根据车辆当前位置、目的地位置和云端地图预测各条路线的路况,并推荐给用户供用户自主选择路线;
若当前用户是上班族,但是没有在上下班时间段内,则不进行目的地和路况预测;
将目的地预测结果输出显示。
进一步,所述家位置的预测中:基于集合A和集合B,采用聚类算法,预测出家的位置是一个点,记为C点,将预测出的C点作为家的位置,然后预测出家的停车半径。
进一步,所述预测家的停车半径的方法为:在法定工作日内,每天第一次早出发的位置和每天最后一次到达的位置中,选取离家的位置小于2公里的出发点与家的位置点的欧式距离组成一个距离序列,取该序列的最小值,估计获得半径基数,将半径基数乘以2,若半径基数乘以2的值小于1km,则取家的停车半径r1为1km,若半径基数乘以2的值在1km-2km之间,则家的半径r1等于半径基数乘以2的值,若半径基数乘以2的值大于2km,则取家的停车半径r1为2km;
最后得到家的位置是以C点为圆心,r1为半径的圆内。
进一步,所述公司位置的预测中:基于集合M和集合N,采用聚类算法,预测出公司的位置是一个点,记为L点,将预测出的L点作为公司的位置,然后预测出公司的停车半径。
进一步,所述预测公司的停车半径的方法为:在法定工作日内,每天第一次到达的位置和每天最后一次出发的位置中,选取离公司的位置小于2公里的出发点与公司的位置点的欧式距离组成一个距离序列,取该序列的最小值,估计获得半径基数,将半径基数乘以2,若半径基数乘以2的值小于1km,则取公司的停车半径r2为1km,若半径基数乘以2的值在1km-2km之间,则公司的半径r2等于半径基数乘以2的值,若半径基数乘以2的值大于2km,则取公司的停车半径r2为2km;
最后得到公司的位置是以L点为圆心,r2为半径的圆内。
进一步,所述上班时间段为6:30 -8:30;所述下班时间段为17:00-21:00。
进一步,所述预设时长为3h。
进一步,采集用户1个月-2个月内的出行数据。
本发明所述的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如本发明所述的基于历史出行规律的目的地预测方法的步骤。
本发明具有以下优点:利用用户历史出行规律和云端地图信息,对于上班族在上下班时间段行驶过程中,主动预测出其将要去的家或者公司的位置、路线和路况信息,无需用户在导航中做任何操作,便能知晓当前路况。
附图说明
图1为本发明中家位置和公司位置挖掘的流程图;
图2为本发明中上班族挖掘的流程图;
图3为本发明中目的地实时预测的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种基于历史出行规律的目的地预测方法,包括以下步骤:
(1)首先需要先根据历史出行数据挖掘出用户家的位置、公司的位置、是否是上班族、上下班常走路线,具体包括:
数据采集:采集用户一段时间内的出行数据,该历史数据包括GPS位置数据、时间数据和车辆id,并对历史数据做预处理;传感器数据(比如:GPS位置数据、时间数据等)以时间序列的方式,组成多模态时空数据序列,采用频次为30秒,采集的数据包括出行的时间数据、轨迹点、对应的车辆id,其中车辆id作为区别不同用户的标识符。
数据预处理:对采集的原始数据进行预处理,剔除掉周末和法定节假日的出行数据,得到统计周期内且只包含有法定工作日范围内的出行数据m。
家位置的预测:如图1所示,采用车辆位置数据预测家的位置,提取出行数据m中每一个用户每天第一次出发的GPS位置数据和时间数据,并将GPS位置数据组成集合A,提取用户每天最后一次到达的GPS位置数据和时间数据,并将GPS位置数据组成集合B,基于集合A和集合B,采用聚类算法,初步预测出家的位置。
所述家位置的预测中,基于集合A和集合B,采用聚类算法,预测出家的位置是一个点,记为C点,预测用户家的位置是为了预测车主在上班时间段的始发地和下班时间段内的目的地,考虑到当前停车资源比较紧张,很多用户的停车地点并不固定,一个点无法覆盖用户多个停车点的情况,故需要对用户家的位置进行修订和优化。
本实施例中,对家位置的修订和优化:将家的位置优化为家的停车半径,将预测出的C点作为家的位置,然后预测出家的停车半径。
本实施例中,所述预测家的停车半径的方法为:在法定工作日内,每天第一次早出发的位置和每天最后一次到达的位置中,选取离家的位置小于2公里的出发点与家的位置点的欧式距离组成一个距离序列,取该序列的最小值,估计获得半径基数,将半径基数乘以2,若半径基数乘以2的值小于1km,则取家的停车半径r1为1km,若半径基数乘以2的值在1km-2km之间,则家的半径r1等于半径基数乘以2的值,若半径基数乘以2的值大于2km,则取家的停车半径r1为2km。最后得到家的位置是以C点为圆心,r1为半径的圆内。
公司位置的预测:如图1所示,将工作日停留时长大于预设时长(比如:3小时)的GPS位置数据组成集合M,将每天最早到达的GPS位置信息组成集合N,基于集合M和集合N,采用聚类算法,初步预测出公司的位置。
所述公司位置的预测中:基于集合M和集合N,采用聚类算法,预测出公司的位置是一个点,记为L点,将预测出的L点作为公司的位置,然后预测出公司的停车半径。
本实施例中,所述预测公司的停车半径的方法为:在法定工作日内,每天第一次到达的位置和每天最后一次出发的位置中,选取离公司的位置小于2公里的出发点与公司的位置点的欧式距离组成一个距离序列,取该序列的最小值,估计获得半径基数,将半径基数乘以2,若半径基数乘以2的值小于1km,则取公司的停车半径r2为1km,若半径基数乘以2的值在1km-2km之间,则公司的半径r2等于半径基数乘以2的值,若半径基数乘以2的值大于2km,则取公司的停车半径r2为2km。最后得到公司的位置是以L点为圆心,r2为半径的圆内。
上班族的挖掘:如果用户的车辆id在预处理后的出行数据m中,且能预测出家的位置和公司的位置,则认为该用户为上班族,否则,该用户为非上班族,参见图2。
上班时间段:上班族的上班时间通常集中在早上8点到10点之间,同时早上6:30-8:30是上班高峰期,使用目的地是一个高频事件,考虑到其在路上花费的时间,同时为了覆盖大部分上班用户,故上班时段可定义为早上6:30-8:30。
下班时段:上班族的下班时间通常集中在17:00-21:00之间,同时这个时间段也是下班高峰期,使用目的地和获取路况信息是一个高频事件,考虑到其在路上花费的时间,同时为了覆盖大部分下班用户,故下班时段可定义为17:00-21:00。
家和公司之间常走路径挖掘:在家和公司的位置(即位置点和半径)确定后,在上下班时间段内,确定出从家出发去公司和从公司出发回家的路径序列,这些路径序列两两之间通过Frechet距离来度量相似性,在路径状态空间中,再由核密度估计,得出用户的常走路径。
(2)如图3所示,根据车辆id、实时GPS位置数据和时间数据进行目的地实时预测的步骤如下:
家位置、公司位置、上班族、常走路径挖掘是进行上班族目的地实时预测的必要条件,当这些条件具备之后进行目的地实时预测。
当车辆启动或者在道路上行驶时,根据车辆id、实时GPS位置数据和时间数据实时判断当前用户是否为上班族、当前时间是否在上下班时段内、当前车辆是否行驶在家和公司之间的常走路径上;
若用户是上班族,且在上班时间段内,且车辆当前位置是在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是公司,根据家和公司之间的常走路径和云端地图预测当前路况;
若用户是上班族,且在上班时间段内,但车辆当前位置没有在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是公司,根据车辆当前位置、目的地位置和云端地图预测各条路线的路况,并推荐给用户供用户自主选择;
若用户是上班族,并在下班时段内,且车辆当前位置是在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是家,根据家和公司之间的常走路径和云端地图预测当前路况;
若用户是上班族,并在下班时间段内,但当前位置没有在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是家,根据车辆当前位置、目的地位置和云端地图预测各条路线的路况,并推荐给用户供用户自主选择路线;
若当前用户是上班族,但是没有在上下班时间段内,则不进行目的地和路况预测,结束该流程;
将目的地预测结果输出显示。
本发明所述的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如本发明所述的基于历史出行规律的目的地预测方法的步骤。
Claims (7)
1.一种基于历史出行规律的目的地预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)首先需要先根据历史出行数据挖掘出用户家的位置、公司的位置、是否是上班族、上下班常走路线,具体包括:
数据采集:采集用户一段时间内的出行数据,该历史出行数据包括GPS位置数据、时间数据和车辆id,并对历史出行数据做预处理;
数据预处理:剔除掉周末和法定节假日的出行数据,得到只包含有法定工作日范围内的出行数据;
家位置的预测:提取用户每天第一次出发的GPS位置数据和时间数据,并将GPS位置数据组成集合A,提取用户每天最后一次到达的GPS位置数据和时间数据,并将GPS位置数据组成集合B,基于集合A和集合B,采用聚类算法,预测出家的位置;
公司位置的预测:将工作日停留时长大于预设时长的GPS位置数据组成集合M,将每天最早到达的GPS位置信息组成集合N,基于集合M和集合N,采用聚类算法,预测出公司的位置;
上班族的挖掘:如果用户的车辆id在预处理后的出行数据中,且能预测出家的位置和公司的位置,则认为该用户为上班族,否则,该用户为非上班族;
家和公司之间常走路径挖掘:在家和公司的位置确定后,在上下班时间段内,确定出从家出发去公司和从公司出发回家的路径序列,这些路径序列两两之间通过Frechet距离来度量相似性,在路径状态空间中,再由核密度估计,得出用户的常走路径;
(2)根据车辆id、实时GPS位置数据和时间数据进行目的地实时预测,具体包括:
当车辆启动或者在道路上行驶时,实时判断当前用户是否为上班族、当前时间是否在上下班时段内、当前车辆是否行驶在家和公司之间的常走路径上;
若用户是上班族,且在上班时间段内,且车辆当前位置是在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是公司,根据家和公司之间的常走路径和云端地图预测当前路况;
若用户是上班族,且在上班时间段内,但车辆当前位置没有在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是公司,根据车辆当前位置、目的地位置和云端地图预测各条路线的路况,并推荐给用户供用户自主选择;
若用户是上班族,并在下班时段内,且车辆当前位置是在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是家,根据家和公司之间的常走路径和云端地图预测当前路况;
若用户是上班族,并在下班时间段内,但当前位置没有在家和公司之间的常走路径上,则预测该用户的目的地是家,根据车辆当前位置、目的地位置和云端地图预测各条路线的路况,并推荐给用户供用户自主选择路线;
若当前用户是上班族,但是没有在上下班时间段内,则不进行目的地和路况预测;
将目的地预测结果输出显示;
所述家位置的预测中:基于集合A和集合B,采用聚类算法,预测出家的位置是一个点,记为C点,将预测出的C点作为家的位置,然后预测出家的停车半径;所述预测出家的停车半径的方法为:在法定工作日内,每天第一次早出发的位置和每天最后一次到达的位置中,选取离家的位置小于2公里的出发点与家的位置点的欧式距离组成一个距离序列,取该序列的最小值,估计获得半径基数,将半径基数乘以2,若半径基数乘以2的值小于1km,则取家的停车半径r1为1km,若半径基数乘以2的值在1km-2km之间,则家的半径r1等于半径基数乘以2的值,若半径基数乘以2的值大于2km,则取家的停车半径r1为2km;最后得到家的位置是以C点为圆心,r1为半径的圆内。
2.根据权利要求1所述的基于历史出行规律的目的地预测方法,其特征在于:所述公司位置的预测中:基于集合M和集合N,采用聚类算法,预测出公司的位置是一个点,记为L点,将预测出的L点作为公司的位置,然后预测出公司的停车半径。
3.根据权利要求2所述的基于历史出行规律的目的地预测方法,其特征在于:所述预测公司的停车半径的方法为:在法定工作日内,每天第一次到达的位置和每天最后一次出发的位置中,选取离公司的位置小于2公里的出发点与公司的位置点的欧式距离组成一个距离序列,取该序列的最小值,估计获得半径基数,将半径基数乘以2,若半径基数乘以2的值小于1km,则取公司的停车半径r2为1km,若半径基数乘以2的值在1km-2km之间,则公司的半径r2等于半径基数乘以2的值,若半径基数乘以2的值大于2km,则取公司的停车半径r2为2km;
最后得到公司的位置是以L点为圆心,r2为半径的圆内。
4.根据权利要求3所述的基于历史出行规律的目的地预测方法,其特征在于:所述上班时间段为6:30 -8:30;所述下班时间段为17:00-21:00。
5.根据权利要求4所述的基于历史出行规律的目的地预测方法,其特征在于:所述预设时长为3h。
6.根据权利要求3或4所述的基于历史出行规律的目的地预测方法,其特征在于:采集用户1个月-2个月内的出行数据。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于:所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1~6中任一项所述的基于历史出行规律的目的地预测方法的步骤。
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乔岩磊 ; 杜永萍 ; 赵东 ; .基于高斯分析的马尔可夫位置预测方法.计算机技术与发展.2017,(第01期),47-50、56. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN110428101A (zh) | 2019-11-08 |
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