CN106959113A - 移动终端运动轨迹的匹配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端运动轨迹的匹配方法，包括：获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。本发明还公开了一种移动终端运动轨迹的匹配装置。本发明无需要求不同运动轨迹的时空坐标点完全相同，对移动终端的定位数据精度要求不高，且由于考虑了定位时间，能有效地分析时间上有序的运动轨迹匹配。

Description

移动终端运动轨迹的匹配方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端运动轨迹的匹配方法及装置。

背景技术

现有技术中在需要对同一时间段内移动终端的两条运动轨迹进行轨迹匹配时，通常有如下两种匹配方式：

1、点位匹配：将轨迹离散化为一串时空点序列，将匹配轨迹的问题转化为时空点的匹配问题；当时空点坐标相同时，则视为点匹配；当匹配的点数量足够多时，可视为两条轨迹匹配；

2、余弦匹配：将一段时间中目标的轨迹离散化为一串时空点序列，再转化为这段时间中各个时空点被目标访问的次数。此时，这段时间中目标的轨迹由一个向量来表示。向量的各个维度即为各个时空点，各维度上的值即为访问此时空点的次数。计算2个向量夹角的余弦值，余弦值越大，则这2个向量对应的轨迹匹配度越高。

然而，点位匹配要求时空点坐标相同，对于时间、空间精度的要求很高，在实际应用中移动终端的定位数据精度不高时，在两条轨迹中相同的时空点几乎找不到，无法进行轨迹匹配。余弦匹配描述的是一段时间中目标行为模式的匹配，是一个总体概念，无法用于分析时间上有序的轨迹匹配。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种移动终端运动轨迹的匹配方法及装置，旨在移动终端的定位数据精度不高时，能有效地分析时间上有序的轨迹匹配。

为实现上述目的，本发明提供的一种移动终端运动轨迹的匹配方法，所述方法包括以下步骤：

获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；

将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；

根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；

基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。

优选地，所述获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹的步骤包括：

收集移动终端在预设时间内使用无线通信网络时生成的被动定位数据，并根据所述被动定位数据形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。

优选地，所述位置信息包括经度、纬度和/或高度。

优选地，所述根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离的步骤包括：

将不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的时间差与移动终端的移动速度的乘积设定为长度单位，并基于所述长度单位及所述位置信息计算不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的欧氏距离，将所述欧氏距离作为不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的空间距离；

基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。

优选地，所述基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离的步骤包括：

获取第一终端的第一轨迹上各时空坐标点到第二终端的第二轨迹的距离之和作为第一总距离，获取第二终端的第二轨迹上各时空坐标点到第一终端的第一轨迹的距离之和作为第二总距离，将所述第一总距离与所述第二总距离相加后取平均值，将所述平均值作为所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离；其中，所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹的距离为所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹的距离为所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；

将所述第一轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第一轨迹长度；将所述第二轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第二轨迹长度；将所述第一轨迹长度与所述第二轨迹长度相加后取平均长度，将所述平均长度作为所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度；

将所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离除以所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。

优选地，所述基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配的步骤包括：

将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；

若所述相对空间距离小于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；

若所述相对空间距离大于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种移动终端运动轨迹的匹配装置，所述移动终端运动轨迹的匹配装置包括：

获取模块，用于获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；

离散模块，用于将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；

计算模块，用于根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；

匹配模块，用于基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。

优选地，所述获取模块还用于：

收集移动终端在预设时间内使用无线通信网络时生成的被动定位数据，并根据所述被动定位数据形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。

优选地，所述位置信息包括经度、纬度和/或高度。

优选地，所述计算模块还用于：

将不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的时间差与移动终端的移动速度的乘积设定为长度单位，并基于所述长度单位及所述位置信息计算不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的欧氏距离，将所述欧氏距离作为不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的空间距离；基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。

优选地，所述计算模块还用于：

获取第一终端的第一轨迹上各时空坐标点到第二终端的第二轨迹的距离之和作为第一总距离，获取第二终端的第二轨迹上各时空坐标点到第一终端的第一轨迹的距离之和作为第二总距离，将所述第一总距离与所述第二总距离相加后取平均值，将所述平均值作为所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离；其中，所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹的距离为所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹的距离为所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；

将所述第一轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第一轨迹长度；将所述第二轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第二轨迹长度；将所述第一轨迹长度与所述第二轨迹长度相加后取平均长度，将所述平均长度作为所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度；

将所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离除以所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。

优选地，所述匹配模块包括：

比较单元，用于将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；

判断单元，用于若所述相对空间距离小于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；若所述相对空间距离大于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。

本发明提出的一种移动终端运动轨迹的匹配方法及装置，将所述移动终端在预设时间内的运动轨迹离散化为包括定位时间点及位置信息的若干时空坐标点；根据待匹配的不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。由于在对不同移动终端的运动轨迹进行匹配时，综合考虑了定位时间点及位置信息来计算不同运动轨迹之间的相对空间距离，无需要求不同运动轨迹的时空坐标点完全相同，对移动终端的定位数据精度要求不高，且由于考虑了定位时间，能有效地分析时间上有序的运动轨迹匹配。

附图说明

图1为本发明移动终端运动轨迹的匹配方法一实施例的流程示意图；

图2为图1中步骤S40的细化流程示意图；

图3为本发明移动终端运动轨迹的匹配方法一实施例中对轨迹1和轨迹2进行匹配的具体实现流程图；

图4为本发明移动终端运动轨迹的匹配装置一实施例的功能模块示意图；

图5为图4中匹配模块04的细化功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种移动终端运动轨迹的匹配方法。

参照图1，图1为本发明移动终端运动轨迹的匹配方法一实施例的流程示意图。

在一实施例中，该移动终端运动轨迹的匹配方法包括：

步骤S10，获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；

本实施例中，移动终端如手机等在使用过程中一般会有定位功能，对移动终端的定位方式可包括如下3种：

1、GPS定位：通过移动终端自带的GPS模块进行定位，定位数据直接报告给移动终端。其中，GPS(Global Positioning System，全球定位***)是美国研制的卫星导航定位***。GPS***包含24颗GPS工作卫星，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。GPS接收机收到的卫星信号可以换算成接收机到各个卫星的距离。用这些距离可以确定GPS接收机的位置，从而使移动终端通过自带的GPS模块进行定位。

2、主动定位：对一个选定的用户名(如移动终端的手机号)主动发起定位请求，通过运营商的无线通信网络获取此移动终端的位置。主动定位***欲查询一个预设的手机号码的位置，移动通信网络会利用信号延时进行换算、测量此手机号码到一个或几个邻近基站的距离，再根据这些基站的经纬度坐标，计算出此手机号码的位置。

3、被动定位：收集移动终端在使用无线通信网络时附带产生的位置数据，无需主动向移动终端发起定位请求；可以获取网络中所有移动终端的位置，且无需预先选定一个手机号码。在移动终端使用移动通信网络时，网络需要建议移动终端从哪个基站获取服务，移动终端也会向网络报告自身位置以便自身被呼叫时能被找到。在这个过程中，会产生大量与移动终端位置相关的信令数据。通过记录和分析这些数据，被动定位平台可以获知网络中所有移动终端的位置。只要移动终端在使用移动通信网络，其位置数据就会不断产生。

在上述3种定位方式中，均能获取到移动终端在预设时间内生成的定位数据，并形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。然而，在特定的应用场景如在需要对移动终端进行公安领域的技术侦查时，对处理跟踪行为等需要对同一时间段内的两条运动轨迹进行轨迹匹配。而对于GPS定位，往往是将移动终端通过自带的GPS模块进行定位获取的位置数据直接报告给移动终端，不会上传到其他的定位平台，也无法供技术侦查时使用。对于主动定位，则必须要预先获知移动终端的手机号码，否则无法定位，也不适用于技术侦查使用。而被动定位则无需预先指定移动终端的手机号码，只要移动终端接入无线通信网络就会产生位置数据，即可不断收集运营商全网的在网移动终端位置数据，能为技术侦查提供完善的数据支持。

本实施例中，移动终端在预设时间内生成的定位数据以被动定位数据为例进行具体说明，当然，也不限定该定位数据为其他类型的定位数据。当需要对预设时间内的不同运动轨迹进行轨迹匹配时，首先收集移动终端在预设时间内使用无线通信网络时生成的被动定位数据，并根据所述被动定位数据形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。

步骤S20，将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；

获取移动终端在预设时间内的运动轨迹后，可将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，将所述时空坐标点定义为包括被动定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息的坐标。由于在被动定位中，移动终端在使用无线通信网络时会主动上报自身的位置，上报的次数及时间间隔均不固定，但上报的被动定位数据中包括当前的定位时间点及当前的位置信息。因此，可以将移动终端在预设时间内的运动轨迹离散化为若干时空坐标点，所述时空坐标点可由(定位时间点，位置信息)来表示，以描述移动终端在该定位时间点所处的位置信息。其中，该位置信息可以代表一个基站扇区，可包括经纬度、高度、方向、半径等位置属性信息，本实施例中综合考虑轨迹匹配的精确度及便于后续计算，将该位置信息限定为经度、纬度和高度，即所述时空坐标点可定义为(定位时间点，经度，纬度，高度)，当然，也不限定将该位置信息还可包括除经度、纬度和高度之外的其他位置属性信息。

步骤S30，根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；

在对不同移动终端的运动轨迹进行匹配时，可在将预设时间内不同移动终端的运动轨迹均离散化为若干时空坐标点(定位时间点，位置信息)之后，根据预设时间内不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点(定位时间点，位置信息)计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。如在时空坐标点定义为(定位时间点，经度，纬度，高度)时，可计算不同移动终端的运动轨迹中各自的时空坐标点计算在四维空间中的欧氏距离，将不同移动终端的运动轨迹之间的平均距离、最小距离或相对于运动轨迹长度的平均距离等作为相对空间距离，在此不作限定。

步骤S40，基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。

由于在计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离时，综合考虑了预设时间内移动终端上报的被动定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息，即综合考虑了时间和空间距离计算得到不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离，使得不同移动终端的运动轨迹之间的相关性能基于所述相对空间距离得到比较合理的量化判断。如可预设阈值，将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；若所述相对空间距离小于预设阈值，则可判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；若所述相对空间距离大于预设阈值，则可判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。从而实现有效地处理被动定位数据，以确定时间上有序的运动轨迹是否匹配。

本实施例中将所述移动终端在预设时间内的运动轨迹离散化为包括定位时间点及位置信息的若干时空坐标点；根据待匹配的不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。由于在对不同移动终端的运动轨迹进行匹配时，综合考虑了定位时间点及位置信息来计算不同运动轨迹之间的相对空间距离，无需要求不同运动轨迹的时空坐标点完全相同，对移动终端的定位数据精度要求不高，且由于考虑了定位时间，能有效地分析时间上有序的运动轨迹匹配。

进一步地，在一种实施方式中，上述步骤S30可以包括：

将不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的时间差与移动终端的移动速度的乘积设定为长度单位，并基于所述长度单位及所述位置信息计算不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的欧氏距离，将所述欧氏距离作为不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的空间距离；

基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。

进一步地，所述基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离的步骤包括：

获取第一终端的第一轨迹上各时空坐标点到第二终端的第二轨迹的距离之和作为第一总距离，获取第二终端的第二轨迹上各时空坐标点到第一终端的第一轨迹的距离之和作为第二总距离，将所述第一总距离与所述第二总距离相加后取平均值，将所述平均值作为所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离；其中，所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹的距离为所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹的距离为所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；

将所述第一轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第一轨迹长度；将所述第二轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第二轨迹长度；将所述第一轨迹长度与所述第二轨迹长度相加后取平均长度，将所述平均长度作为所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度；

将所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离除以所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。

本实施例中，在计算相对空间距离时根据定位时间点及所述位置信息计算得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离，还考虑了按时间排序计算得到的所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，最后根据平均距离与平均长度的比值确定所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。由于综合考虑了时间与空间距离，能较好的处理精度较低的被动定位数据，使得所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相关性得到比较合理的量化判断，能有效地确定时间上有序的所述第一轨迹与所述第二轨迹之间是否匹配。

为了进一步进行解释说明，图2为本发明移动终端运动轨迹的匹配方法一实施例中对轨迹1和轨迹2进行匹配的具体实现流程图。

在时空坐标点定义为(定位时间点，经度，纬度，高度)的基础上，可先对后续的计算进行定义，如可定义点到点的距离：定义两个点的距离为四维空间中的欧氏距离，其中，两点之间的时间差乘以移动速度，可换算为长度单位。定义轨迹：轨迹是多个时空坐标点的组合。定义点到轨迹的距离：点与组成轨迹各点距离的最小值。定义两条轨迹的平均距离：如有两条轨迹分别为轨迹1与轨迹2，则轨迹1上各点到轨迹2的距离之和，再加上轨迹2上各点到轨迹1的距离之和，再取均值，即为轨迹1与轨迹2的平均距离。定义一条轨迹的长度：将轨迹上各点按时间排序，记为点1，点2，点3，…，点n，轨迹长度为各相邻时空坐标点的空间距离之和，即点1到点2的距离，加上点2到点3的距离，…，加上点n-1到点n的距离。定义两条轨迹的相关性：两条轨迹的距离除以两条轨迹的平均长度，得到的值越低，则相关性越高。

如图2中所示，在对轨迹1和轨迹2进行匹配时，可包括：

步骤S1，选择轨迹1的第i点；

步骤S2，选择轨迹2的第j点；

步骤S3，把i点与j点时间差乘以速度，替换为长度单位；

步骤S4，以欧式距离公式计算i点与j点距离；j遍历轨迹2的所有点；

步骤S5，计算i点到轨迹2中各点距离的最小值，记为点i到轨迹2的距离；

步骤S6，计算轨迹1上各点到轨迹2的距离之和，加上轨迹2上各点到轨迹1的距离之和，再取均值，记为轨迹1到轨迹2的平均距离；

步骤S7，计算轨迹1和轨迹2的平均长度；

步骤S8，轨迹1到轨迹2的平均距离:轨迹1和轨迹2的平均长度，以这个比值评估轨迹1与轨迹2的相关性。

进一步地，如图3所示，上述步骤S40可以包括：

步骤S401，将所述相对空间距离与预设阈值进行比较

步骤S402，若所述相对空间距离小于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；

步骤S403，若所述相对空间距离大于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。

本发明进一步提供一种移动终端运动轨迹的匹配装置。

参照图4，图4为本发明移动终端运动轨迹的匹配装置一实施例的功能模块示意图。

在一实施例中，该移动终端运动轨迹的匹配装置包括：

获取模块01，用于获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；

本实施例中，移动终端如手机等在使用过程中一般会有定位功能，对移动终端的定位方式可包括如下3种：

1、GPS定位：通过移动终端自带的GPS模块进行定位，定位数据直接报告给移动终端。其中，GPS(Global Positioning System，全球定位***)是美国研制的卫星导航定位***。GPS***包含24颗GPS工作卫星，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。GPS的用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备如计算机气象仪器等所组成。它的作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号进行导航定位等工作。GPS接收机收到的卫星信号可以换算成接收机到各个卫星的距离。用这些距离可以确定GPS接收机的位置，从而使移动终端通过自带的GPS模块进行定位。

2、主动定位：对一个选定的用户名(如移动终端的手机号)主动发起定位请求，通过运营商的无线通信网络获取此移动终端的位置。主动定位***欲查询一个预设的手机号码的位置，移动通信网络会利用信号延时进行换算、测量此手机号码到一个或几个邻近基站的距离，再根据这些基站的经纬度坐标，计算出此手机号码的位置。

3、被动定位：收集移动终端在使用无线通信网络时附带产生的位置数据，无需主动向移动终端发起定位请求；可以获取网络中所有移动终端的位置，且无需预先选定一个手机号码。在移动终端使用移动通信网络时，网络需要建议移动终端从哪个基站获取服务，移动终端也会向网络报告自身位置以便自身被呼叫时能被找到。在这个过程中，会产生大量与移动终端位置相关的信令数据。通过记录和分析这些数据，被动定位平台可以获知网络中所有移动终端的位置。只要移动终端在使用移动通信网络，其位置数据就会不断产生。

在上述3种定位方式中，均能获取到移动终端在预设时间内生成的定位数据，并形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。然而，在特定的应用场景如在需要对移动终端进行公安领域的技术侦查时，对处理跟踪行为等需要对同一时间段内的两条运动轨迹进行轨迹匹配。而对于GPS定位，往往是将移动终端通过自带的GPS模块进行定位获取的位置数据直接报告给移动终端，不会上传到其他的定位平台，也无法供技术侦查时使用。对于主动定位，则必须要预先获知移动终端的手机号码，否则无法定位，也不适用于技术侦查使用。而被动定位则无需预先指定移动终端的手机号码，只要移动终端接入无线通信网络就会产生位置数据，即可不断收集运营商全网的在网移动终端位置数据，能为技术侦查提供完善的数据支持。

本实施例中，移动终端在预设时间内生成的定位数据以被动定位数据为例进行具体说明，当然，也不限定该定位数据为其他类型的定位数据。当需要对预设时间内的不同运动轨迹进行轨迹匹配时，首先收集移动终端在预设时间内使用无线通信网络时生成的被动定位数据，并根据所述被动定位数据形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。

离散模块02，用于将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；

获取移动终端在预设时间内的运动轨迹后，可将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，将所述时空坐标点定义为包括被动定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息的坐标。由于在被动定位中，移动终端在使用无线通信网络时会主动上报自身的位置，上报的次数及时间间隔均不固定，但上报的被动定位数据中包括当前的定位时间点及当前的位置信息。因此，可以将移动终端在预设时间内的运动轨迹离散化为若干时空坐标点，所述时空坐标点可由(定位时间点，位置信息)来表示，以描述移动终端在该定位时间点所处的位置信息。其中，该位置信息可以代表一个基站扇区，可包括经纬度、高度、方向、半径等位置属性信息，本实施例中综合考虑轨迹匹配的精确度及便于后续计算，将该位置信息限定为经度、纬度和高度，即所述时空坐标点可定义为(定位时间点，经度，纬度，高度)，当然，也不限定将该位置信息还可包括除经度、纬度和高度之外的其他位置属性信息。

计算模块03，用于根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；

在对不同移动终端的运动轨迹进行匹配时，可在将预设时间内不同移动终端的运动轨迹均离散化为若干时空坐标点(定位时间点，位置信息)之后，根据预设时间内不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点(定位时间点，位置信息)计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。如在时空坐标点定义为(定位时间点，经度，纬度，高度)时，可计算不同移动终端的运动轨迹中各自的时空坐标点计算在四维空间中的欧氏距离，将不同移动终端的运动轨迹之间的平均距离、最小距离或相对于运动轨迹长度的平均距离等作为相对空间距离，在此不作限定。

匹配模块04，用于基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。

由于在计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离时，综合考虑了预设时间内移动终端上报的被动定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息，即综合考虑了时间和空间距离计算得到不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离，使得不同移动终端的运动轨迹之间的相关性能基于所述相对空间距离得到比较合理的量化判断。如可预设阈值，将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；若所述相对空间距离小于预设阈值，则可判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；若所述相对空间距离大于预设阈值，则可判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。从而实现有效地处理被动定位数据，以确定时间上有序的运动轨迹是否匹配。

本实施例中将所述移动终端在预设时间内的运动轨迹离散化为包括定位时间点及位置信息的若干时空坐标点；根据待匹配的不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。由于在对不同移动终端的运动轨迹进行匹配时，综合考虑了定位时间点及位置信息来计算不同运动轨迹之间的相对空间距离，无需要求不同运动轨迹的时空坐标点完全相同，对移动终端的定位数据精度要求不高，且由于考虑了定位时间，能有效地分析时间上有序的运动轨迹匹配。

进一步地，在一种实施方式中，上述计算模块03可以用于：

将不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的时间差与移动终端的移动速度的乘积设定为长度单位，并基于所述长度单位及所述位置信息计算不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的欧氏距离，将所述欧氏距离作为不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的空间距离；

基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。

进一步地，所述基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离的步骤包括：

获取第一终端的第一轨迹上各时空坐标点到第二终端的第二轨迹的距离之和作为第一总距离，获取第二终端的第二轨迹上各时空坐标点到第一终端的第一轨迹的距离之和作为第二总距离，将所述第一总距离与所述第二总距离相加后取平均值，将所述平均值作为所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离；其中，所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹的距离为所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹的距离为所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；

将所述第一轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第一轨迹长度；将所述第二轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第二轨迹长度；将所述第一轨迹长度与所述第二轨迹长度相加后取平均长度，将所述平均长度作为所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度；

将所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离除以所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。

本实施例中，在计算相对空间距离时根据定位时间点及所述位置信息计算得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离，还考虑了按时间排序计算得到的所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，最后根据平均距离与平均长度的比值确定所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。由于综合考虑了时间与空间距离，能较好的处理精度较低的被动定位数据，使得所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相关性得到比较合理的量化判断，能有效地确定时间上有序的所述第一轨迹与所述第二轨迹之间是否匹配。

在时空坐标点定义为(定位时间点，经度，纬度，高度)的基础上，可先对后续的计算进行定义，如可定义点到点的距离：定义两个点的距离为四维空间中的欧氏距离，其中，两点之间的时间差乘以移动速度，可换算为长度单位。定义轨迹：轨迹是多个时空坐标点的组合。定义点到轨迹的距离：点与组成轨迹各点距离的最小值。定义两条轨迹的平均距离：如有两条轨迹分别为轨迹1与轨迹2，则轨迹1上各点到轨迹2的距离之和，再加上轨迹2上各点到轨迹1的距离之和，再取均值，即为轨迹1与轨迹2的平均距离。定义一条轨迹的长度：将轨迹上各点按时间排序，记为点1，点2，点3，…，点n，轨迹长度为各相邻时空坐标点的空间距离之和，即点1到点2的距离，加上点2到点3的距离，…，加上点n-1到点n的距离。定义两条轨迹的相关性：两条轨迹的距离除以两条轨迹的平均长度，得到的值越低，则相关性越高。

在对轨迹1和轨迹2进行匹配时，可选择轨迹1的第i点；选择轨迹2的第j点；把i点与j点时间差乘以速度，替换为长度单位；以欧式距离公式计算i点与j点距离；j遍历轨迹2的所有点；计算i点到轨迹2中各点距离的最小值，记为点i到轨迹2的距离；计算轨迹1上各点到轨迹2的距离之和，加上轨迹2上各点到轨迹1的距离之和，再取均值，记为轨迹1到轨迹2的平均距离；计算轨迹1和轨迹2的平均长度；轨迹1到轨迹2的平均距离:轨迹1和轨迹2的平均长度，以这个比值评估轨迹1与轨迹2的相关性。

进一步地，如图5所示，上述匹配模块04可以包括：

比较单元041，用于将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；

判断单元042，用于若所述相对空间距离小于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；若所述相对空间距离大于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种移动终端运动轨迹的匹配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；

将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；

根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；

基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。

2.如权利要求1所述的移动终端运动轨迹的匹配方法，其特征在于，所述获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹的步骤包括：

收集移动终端在预设时间内使用无线通信网络时生成的被动定位数据，并根据所述被动定位数据形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。

3.如权利要求1或2所述的移动终端运动轨迹的匹配方法，其特征在于，所述位置信息包括经度、纬度和/或高度。

4.如权利要求3所述的移动终端运动轨迹的匹配方法，其特征在于，所述根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离的步骤包括：

将不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的时间差与移动终端的移动速度的乘积设定为长度单位，并基于所述长度单位及所述位置信息计算不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的欧氏距离，将所述欧氏距离作为不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的空间距离；

基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。

5.如权利要求4所述的移动终端运动轨迹的匹配方法，其特征在于，所述基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离的步骤包括：

获取第一终端的第一轨迹上各时空坐标点到第二终端的第二轨迹的距离之和作为第一总距离，获取第二终端的第二轨迹上各时空坐标点到第一终端的第一轨迹的距离之和作为第二总距离，将所述第一总距离与所述第二总距离相加后取平均值，将所述平均值作为所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离；其中，所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹的距离为所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹的距离为所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；

将所述第一轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第一轨迹长度；将所述第二轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第二轨迹长度；将所述第一轨迹长度与所述第二轨迹长度相加后取平均长度，将所述平均长度作为所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度；

将所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离除以所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。

6.如权利要求1所述的移动终端运动轨迹的匹配方法，其特征在于，所述基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配的步骤包括：

将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；

若所述相对空间距离小于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；

若所述相对空间距离大于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。

7.一种移动终端运动轨迹的匹配装置，其特征在于，所述移动终端运动轨迹的匹配装置包括：

获取模块，用于获取移动终端在预设时间内生成的定位数据，形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹；

离散模块，用于将所述运动轨迹离散化为若干时空坐标点，其中，所述时空坐标点包括所述定位数据中的定位时间点及与所述定位时间点相对应的位置信息；

计算模块，用于根据不同移动终端的运动轨迹中的若干时空坐标点计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离；

匹配模块，用于基于所述相对空间距离对不同移动终端的运动轨迹进行匹配。

8.如权利要求7所述的移动终端运动轨迹的匹配装置，其特征在于，所述获取模块还用于：

收集移动终端在预设时间内使用无线通信网络时生成的被动定位数据，并根据所述被动定位数据形成所述移动终端在预设时间内的运动轨迹。

9.如权利要求7或8所述的移动终端运动轨迹的匹配装置，其特征在于，所述位置信息包括经度、纬度和/或高度。

10.如权利要求9所述的移动终端运动轨迹的匹配装置，其特征在于，所述计算模块还用于：

将不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的时间差与移动终端的移动速度的乘积设定为长度单位，并基于所述长度单位及所述位置信息计算不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的欧氏距离，将所述欧氏距离作为不同移动终端的运动轨迹中的两个时空坐标点之间的空间距离；基于所述空间距离计算不同移动终端的运动轨迹之间的相对空间距离。

11.如权利要求10所述的移动终端运动轨迹的匹配装置，其特征在于，所述计算模块还用于：

获取第一终端的第一轨迹上各时空坐标点到第二终端的第二轨迹的距离之和作为第一总距离，获取第二终端的第二轨迹上各时空坐标点到第一终端的第一轨迹的距离之和作为第二总距离，将所述第一总距离与所述第二总距离相加后取平均值，将所述平均值作为所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离；其中，所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹的距离为所述第一轨迹上一时空坐标点到所述第二轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹的距离为所述第二轨迹上一时空坐标点到所述第一轨迹上各时空坐标点的空间距离中的最小值；

将所述第一轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第一轨迹长度；将所述第二轨迹上各时空坐标点按时间排序，并计算各相邻时空坐标点的空间距离之和作为第二轨迹长度；将所述第一轨迹长度与所述第二轨迹长度相加后取平均长度，将所述平均长度作为所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度；

将所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的平均距离除以所述第一轨迹与所述第二轨迹的平均长度，得到所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的相对空间距离。

12.如权利要求7所述的移动终端运动轨迹的匹配装置，其特征在于，所述匹配模块包括：

比较单元，用于将所述相对空间距离与预设阈值进行比较；

判断单元，用于若所述相对空间距离小于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间相匹配；若所述相对空间距离大于预设阈值，则判断不同移动终端的运动轨迹之间不匹配。