一种海量轨迹数据的热力流向图生成方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114119840A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202210078272.8(22)申请日2022.01.24(71)申请人清研捷运（天津）智能科技有限公司地址300304天津市河东区华明高新技术产业区弘程道15号4124室申请人苏州清研捷运信息科技有限公司(72)发明人李兵朱文超闫建杰杨杨周波(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人沈留兴(51)Int.Cl.G06T15/02(2011.01)G06T17/20(2006.01)G06T3/40(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种海量轨迹数据的热力流向图生成方法(57)摘要本发明涉及智能交通和数据处理技术领域，具体地说，是一种海量轨迹数据的热力流向图生成方法，利用空间聚合技术将海量有向轨迹线聚合为有向热力点数据，并通过有向热力点数据集动态渲染方法，生成车辆轨迹的热力流向图，可以在展示不同位置车流密度的同时，利用动画效果展示出车流方向。本发明方法可以弥补现有的轨迹热力图技术在流动方向展示上的不足，也解决了直接进行海量轨迹线渲染的性能问题，将成为海量车辆轨迹数据分析与可视化有一种有力工具。CN114119840ACN114119840A权利要求书1/2页1.一种海量轨迹数据的热力流向图生成方法，其特征在于，包括有向轨迹曲线空间聚合和轨迹热力流向图动态渲染两部分，其中，有向轨迹曲线空间聚合包括以下步骤：步骤一、车辆轨迹数据经数据清洗得到有效输入数据作为车辆的轨迹线，步骤二、对于各个车辆的轨迹线，通过线性插值得到密化的有向轨迹点，步骤三、对于密化的有向轨迹点进行空间聚合，得到聚合后的有向热力点数据集；步骤四、再进行轨迹热力流向图动态渲染，轨迹热力流向图动态渲染方法是根据有向热力点的权重和方向逐一进行渲染后，合成得到一幅完整的热力流向图；所述步骤四中，单个热力点的渲染流程为：流程一、根据单个热力点位置坐标换算为屏幕坐标，确定单个热力点绘制中心位置，流程二，根据单个热力点权重值，确定单个热力点绘制尺寸大小和颜色，具体尺寸和颜色根据实际渲染效果选取，流程三、按一定帧率逐帧绘制该热力点的流向动画。2.根据权利要求1所述的海量轨迹数据的热力流向图生成方法，其特征在于，对于各个车辆的轨迹线，通过线性插值得到密化的有向轨迹点，设一条N个点组成的轨迹线，按时间顺序坐标分别为(x1,y1)，(x2,y2)，…，(xN,yN)，取插值距离为d，则对于上述轨迹中的第i段的距离为点(xi,yi)到点(xi+1,yi+1)，其补充插值点列坐标为：其中Di为点(xi,yi)到点(xi+1,yi+1)地理空间距离，k取值为1,2,…,floor(Di/d)，floor(*)表示向下取整。3.根据权利要求2所述的海量轨迹数据的热力流向图生成方法，其特征在于，在有向轨迹曲线空间聚合中，对于密化的有向轨迹点进行空间聚合，得到聚合后的有向热力点数据集，每个网格点最多得到一个聚合点，设密化后轨迹点集为T，某个网格gmn中心点坐标为（umn，vmn），空间分辨率为Δ，则落在该网格内的点集为：该网格得到的聚合点位置的算术平均值：2CN114119840A权利要求书2/2页其中Kmn为Gmn中点的数量；聚合点的方向值计算方法如下：将0－360度角度区间，按方向角分辨率进行分区，设角分辨率为Λ，角分辨率可取360度的N等分角，则N为分区个数，则第i方向角区间Di为：则Gmn中落入区间Di的点集为：其中ak为点（xk，yk）的方向角，取落入点数最多的区间内各点角度平均值，得到聚合点方向值：经过上述聚合计算，得到聚合后的有向热力点数据集。3CN114119840A说明书1/5页一种海量轨迹数据的热力流向图生成方法技术领域[0001]本发明涉及智能交通和数据处理技术领域，具体地说，是一种海量轨迹数据的热力流向图生成方法。背景技术[0002]随着车联网和大数据技术的发展，车辆轨迹热力图成为一种有力的车辆数据分析和可视化工具，而热力流向图除了表现轨迹密度外还能直观地展示出车辆流向，对车辆轨迹数据分析有更大的作用。[0003]目前市场上对于大量轨迹数据的热力图渲染，一般包括轨迹点图、轨迹线图、轨迹热力图等渲染方式。轨迹点图是将所有的轨迹点地理坐标转化为屏幕坐标并一一在图片中渲染实现的，所展示的每个点均为真实的车辆位置，并可以利用多个点按一定的颜色和透明度的叠加来通过亮度或颜色展示出不同位置的轨迹密度。轨迹线图是将所有车辆实际轨迹点连接的路线在图片中渲染实现的，也可以通过叠加效果来展示不同路线的流量密度，并且进一步通过对路线渲染的动画效果处理，展示出车辆流动方向。轨迹热力图是利用轨迹点