面向机会网络的人类移动轨迹特征分析方法的研究

摘要

近些年，随着机会网络技术的发展，人类移动轨迹特征分析成为机会网络研究的又一个重要领域。机会网络的传输机会有赖于节点的移动，由于现实中移动通信设备大都由人携带，网络中的设备节点的移动方式具有人的移动特性，具有随机和不受控的特点，因此分析采集现实中的真实数据集，对机会网络的设计和评价是至关重要的，然而目前很多机会网络的节点移动性大多设计为受控移动，节点按照其它节点或者外界的指令进行移动，不能用于实际的应用中，另外，海量的真实轨迹数据集存在空间存储大、数据传送和分析较慢等问题。
　　为了解决这些问题，本文从两个方面对上述问题开展研究并且提出了解决方案，首先，分析人类移动真实轨迹数据集并对轨迹数据集进行移动特性挖掘，给出移动轨迹特征的空间属性度量指标（如：运动路径长度、回旋半径）、时间属性度量指标（如：访问时间）、社会属性度量指标（如：通信持续时间、通信间隔时间）的分析方法。
　　接着，针对大批量的人类移动轨迹真实数据集所带来的数据冗余问题、查询效率低、用户响应时间慢、存储空间不足等问题，研究一种改进的滑动窗口轨迹数据压缩方法，将最大偏移距离参考轨迹点作为当前待压缩的轨迹点能否被压缩的判据，以降低轨迹的压缩时间、提高压缩效率。实验测试结果表明，较现有的滑动窗口轨迹数据压缩算法，改进的滑动窗口轨迹数据压缩算法在压缩时间上有显著减少，在压缩率上也有所提高，并且在常用的轨迹压缩阈值范围内，两种算法压缩后得到的轨迹集的相似度很高。
　　最后，本文实现了一个人类移动轨迹特征的综合分析软件平台，将以上两点策略应用在该系统软件中。实验结果表明，该平台能够方便地实现人类移动轨迹数据集压缩，画出任意用户的轨迹图形，而且能够快速地对移动轨迹特征的空间属性度量指标、时间属性度量指标、社会属性度量指标进行有效分析。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3论文研究目标及内容

1.4论文主要来源及主要贡献

1.5论文组织结构

第二章 机会网络

2.1机会网络概述

2.2机会网络的体系结构

2.3机会网络的信息传播过程和特性

2.4机会网络研究的热点问题

第三章 机会网络下的人类移动轨迹特征研究

3.1引言

3.2真实场景轨迹数据集

3.3人类移动行为特征

3.4本章小结

第四章 一种改进的滑动窗口轨迹压缩算法

4.1引言

4.2轨迹数据压缩算法分类

4.3改进的滑动窗口轨迹压缩算法描述

4.4测试与性能分析

4.5本章小结

第五章 人类移动轨迹特征的综合分析软件的设计与实现

5.1引言

5.2原型系统设计

5.3原型系统功能实现与性能测试

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目

致谢