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专利号: 202110301509X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于时空成本融合框架的出租车驾驶欺诈检测方法,包括如下步骤:(1)对从出租车GPS系统中获得的原始数据进行预处理;

(2)从大量轨迹中识别出常用轨迹,将其与其他轨迹进行对比,寻找异常轨迹;

(3)基于步骤(2)所得的结果,计算异常轨迹中每个子图的密度,获得区域的异常度指标;

(4)结合步骤(2)和步骤(3)所得的结果进行综合处理,分类得到常规异常轨迹与非常规异常轨迹。

2.如权利要求1所述的一种基于时空成本融合框架的出租车驾驶欺诈检测方法,其特征在于:所述步骤(1)具体包括如下步骤:

1a).对出租车GPS系统的原始数据进行处理,如去除敏感数据、噪声数据等;

1b).计算GPS相邻两点间的速度;令p1=(lng1,lat1,t1),p2=(lng2,lat2,t2)分别表示相邻两点,d1,2表示一条轨迹中相邻两点的距离,v1,2表示相邻两点的速度,计算公式如下所示:

2

Φ=(cos(lng1+lng2)+sin(lng1)·sin(lng2))·sin(Δλ)          (2)v1,2=d1,2/(t2‑t1)                         (3)其中,lng1和lng2分别表示两点的经度, 表示两点经度的平均值,Δλ表示两点纬度的平均值,R表示地球的长半径;

1c).计算GPS相邻两点间的夹角;令θ1,2表示两个相邻点之间的顺时针夹角,计算公式如下所示:

θ1,2=atan2(sin(Δλ)·cos(lng2),ω‑γ·cos(Δλ))            (4)ω=sin(lng2)·cos(lng1)                       (5)γ=sin(lng1)·cos(lng2)                         (6)其中,lng1和lng2分别表示两点的经度,Δλ表示两点纬度的平均值;

1d).根据步骤1b)和1c)所得的GPS相邻两点间的速度与夹角,对原始轨迹数据进行校正,得到和真实路网匹配的轨迹数据;后续步骤所提及的轨迹数据均指当前步骤中校正完毕的轨迹数据。

3.如权利要求1所述的一种基于时空成本融合框架的出租车驾驶欺诈检测方法,其特征在于:所述步骤(2)具体包括如下步骤:

2a).使用标准基线模型获得常用轨迹pri;首先使用高斯分布获取正常情况一对节点间N条轨迹下M条常用轨迹,假定在给定M条常用轨迹pri(i=1,2,…,M)的先验条件下,这些轨迹分布具有高斯分布参数的特征:

2

其中, 用均值μ和方差σ表示高斯分布的概率密度函数;对于M对参数,我们使用最大似然估计方法来进行计算;

2b).建模一对源‑目的节点<rs,re>间的行驶时间分布;首先在<rs,re>中识别出总共N种不同的行程持续时间,而每个持续时间都被表示为n;行驶时间的观测结果对于给定的先验条件是独立的,因此可将行驶时间的观测值定义为:其中,p(ni|pri)是给定常用轨迹时间pri的行驶时间观测值ni的条件概率;N和PR分别为所有行驶时间观测值和常用轨迹时间的集合;

2c).结合步骤2b)所得结果计算轨迹的行驶时间证据;在对参数进行估计后,对于给定的p(pri)先验概率,定义了行程持续时间为t的轨迹的异常度Abnormal为:

2d).使用统计学的方法对<rs,re>间行驶距离的概率分布进行计算;首先在<rs,re>中识别出共有K种不同的行程距离,并将每个距离表示为k,行驶距离的观测结果对于给定的先验条件是独立的;因此可将行驶时间的观测值定义为:其中,p(ki|pri)是给定常用轨迹距离pri的行驶距离观测值ki的条件概率;K和PR分别为所有行驶距离观测值和常用轨迹距离的集合;

2e).结合步骤2d)所得结果计算轨迹的行驶距离证据;在对参数进行估计后,为了避免存在概率为0的情况,在本文中取以e为底的对数;对于给定的p(pri)先验概率,定义了行程距离为d的轨迹的异常度Abnormal为:

2f).通过计算两个轨迹的平均速度差,得到两个轨迹的整体运动速度特性的差异度speDis;计算公式如下所示:

其中,vk,k+1表示相邻两点间的速度, 表示常用轨迹上两点间速度的总数量, 表示被检测轨迹上两点间速度的总数量;

2g).通过计算两个轨迹的角度差,得到两个轨迹的内部方向波动程度angDis;计算公式如下所示:

其中,θk,k+1表示相邻两点间的角度, 表示常用轨迹上两点间角度的总数量, 表示被检测轨迹上两点间角度的总数量;

2h).通过计算两个轨迹的运动偏转角度差,得到两个轨迹在运动方向上的整体偏转差异dirDis;计算公式如下所示:其中,dk,k+1表示相邻两点间的距离, 表示常用轨迹上两点间距离的总数量, 表示被检测轨迹上两点间距离的总数量,α和β分别表示常用轨迹和被检测轨迹的两点间顺时针角度;

2i).结合步骤2f),2g),2h)所得结果计算轨迹的驾驶成本证据;将所得的speDis,angDis和dirDis使用一种加权多特征成本WMFC的计算方法进行综合处理,得到轨迹的成本异常度Abnormal;计算公式如下所示为:Abnormal(c)=WMFC(pri,Trj)       (16)其中,pri表示常用轨迹,Trj表示被检测的轨迹;

2j).结合步骤2c),2e),2i)所得结果计算轨迹的综合证据;首先,令A(t),A(d),A(c)分别表示Abnormal(t),Abnormal(d),Abnormal(c),并对其进行预处理;计算公式如下所示:其中,n表示证据源总数;因此,综合证据可以被表达为:

2k).根据步骤2j)所得结果找到异常轨迹。

4.如权利要求1所述的一种基于时空成本融合框架的出租车驾驶欺诈检测方法,其特征在于:所述步骤(3)具体包括如下步骤:

3a).以交叉口为分界,将轨迹转换成有向加权子图;

3b).基于步骤(2k)所得结果,计算异常轨迹的每个路段密度;令Gt表示一张有向图,图包括起点St以及终点Dt,另外ρ(Gt(St,Dt))表示密度值;那么可得计算公式,如下所示:其中,w1,w2,w3表示各个方向的权重系数, 表示两个交叉口间的距离;

3c).基于步骤3b)所得结果获得每个时间戳下密度值的变化。

5.如权利要求1所述的一种基于时空成本融合框架的出租车驾驶欺诈检测方法,其特征在于:所述步骤(4)具体包括:根据步骤(2),(3)所得结果综合处理;步骤(2)所得结果为异常轨迹,根据步骤(3)所得结果将其进一步分类得到规则异常轨迹和不规则异常轨迹。