专利名称：自定义可视化智能轨迹线索分析系统及建立方法
技术领域：
用于公安部、安全部、金融等部门，需要灵活动态随机定义情报线索分析及人员活 动轨迹分析模型进行研判的部门。在其信息不断增加，分析方法和模型也要求不断变化的 情况下，分析人员不用找软件研发人员开发，自己用此系统配置相关功能就能很方便解决。 要求系统的数据和信息的连接是用灵活动态方式进行配置增加，可视化分析模型也是可以 灵活动态拖拉的方式配置出来的，才能使各类信息得到综合关联分析应用，很好地提供内 在的情报轨迹线索的展示和综合分析功能。例如目前用于分析涉案人员的酒店住宿信息、 电话记录、银行帐号记录、出入港信息、网络通讯及其它活动轨迹信息分析，发现潜在的犯 罪团伙的信息、活动规律及轨迹等。
背景技术：
目前公安系统积累了大量的内部业务信息和外部社会信息，在众多信息中，其实 存在和隐含着各种不同的关联关系，现已将大量的信息汇集在一起，可以用这些信息进行 分析研判，但研判人员不是程序设计人员，他们是行业中有经验的专家，研判人员如何不用 编写程序，就能自定义出许多的分析模型，达到有效分析研判目的成了一个迫切需要解决 的问题。迄今为止还没有一套成熟有效的自定义可视化智能研判分析系统供我们的分析人 员使用。因为这些信息的种类在不断增加和变化，不同的分析人员有不同的分析思路和方 法，如果要对这些信息做情报轨迹线索的关联分析，这就要求分析系统也需要具有不断增 加新的信息，变化分析方式和分析模型的功能，定制开发可视化分析模型已满足不了不断 变化的业务需求。迫切需要有个系统满足以上要求，因此我们开始研发，取名为自定义可 视化智能轨迹分析(或叫自定义可视化情报线索挖掘分析)系统，此系统是建立在可视化 信息和信息关联分析方法的基础上的。此发明给情报研判分析人员提供一种灵活多变的分析手段，只要分析人员有新的 数据信息和新的分析思路，不用开发程序，仅用本方法建立的系统就能灵活地配置出不同 的可视化分析模型来，进行分析研判。它能为情报分析人员提供一个方便易用，且功能强大 的图形化信息关联、自定义分析模型的方式。分析人员要做的工作是寻找更多的信息和确 定好分析思路，就能配置出符合业务需求的挖掘线索的多种模型，使用配置好的分析模型 分析，充分挖掘隐含在不同业务系统内信息中的有价值线索，为提高情报分析工作效率，实 施精确打击，提供先进的技术手段支持。申请系统内容本申请系统涉及一种用灵活动态可配置的方式，在众多存在和潜在的关联信息中 寻找和发现有价值情报轨迹线索，其数据和信息的连接是用灵活动态方式进行配置，分析 模型也是可以灵活动态拖拉的方式配置出来的，使各类信息得到综合关联分析应用，很好 地提供内在的情报轨迹线索的展示和综合分析功能，具有丰富的轨迹展现、线索关联分析 及后台分析功能。本发明已经在公安领域得到很好的应用，帮助公安干警，根据经验可以配 置出以下经典战法旅馆住宿分析、航班轨迹分析、暂住人口分析、嫌疑人员分析、通信轨迹分析、银行账号分析、机动车轨迹分析、路面盘查分析、案事件团伙分析、涉毒人员分析等相 关信息的综合分析。总之通过本申请系统在公安系统内应用，对发现犯罪人员的一些潜在 线索和活动规律，帮助公安干警破案和及时制止犯罪，实现精确打击犯罪分子的违法活动 起到很重要的作用。如图1所示的分析流程。一、系统总体架构图2是整个研判分析挖掘系统的总体框架结构，系统从底至上可分为信息资源 层、资源采集整合层、智能研判分析层三个不同层次。信息资源层是指数据的来源，主要包括部门内部数据和部门外部数据。以公安 为例其中公安内部数据主要为可共享关联的信息资源库，公安外部数据主要包括民航、电 信、银行、网络等外来社会信息。资源采集整合层系统可以将部门内部数据和部门外部数据灵活配置到本系统。 但为了提高分析研判效率，可以建立专门用于分析研判的专题库。通过数据采集平台将各 种分散业务数据通过数据抽取工具，经过清洗、过滤、转换等过程采集到情报信息资源库 中。对于部分有问题的数据还需要进行检查、反馈、再重新上报抽取。保证研判专题数据质 量，同时保持业务数据和研判专题数据的同步更新。并面向不同的研判分析需要进行了相 应的存储结构和性能优化，保证研判分析的效率。也可以两种方式结合建专题库和直连别 的应用系统数据库结合的方式。智能研判分析层是面向研判分析用户的业务应用层，根据业务需求及经验总结 出的各种分析研判的方法，形成业务分析模型，并将业务分析模型通过“分析模型配置”模 块予以配置。即将原本需要根据业务场景定制的分析模型抽象化为可配置的功能组件，并 可以使用可视化信息及信息关联分析发明中的分析方法，高端用户或管理员通过“分析模 型配置”模块可直接自定义所需的分析模型。“分析模型配置”应具有开放式的思路，对用 户或管理员提供完全的自定义业务分析模块功能，自定义出可视化智能轨迹线索分析各种 分析模型。系统提供丰富的二次开发接口和开发环境及语言支持，以方便客户进行定制化 开发或与其它应用系统进行集成。二、系统设计自定义可视化智能轨迹线索分析系统是基于多层体系架构的图形化智能轨迹展 现和线索关联分析平台，提供了丰富的轨迹展现、线索关联分析及后台分析功能。基于自定义可视化智能轨迹分析系统，可以快速搭建各种业务主题分析应用和综 合分析应用，可以方便地和现有应用系统进行整合，并能提供业务分析用户基于Web方式 (B/S)访问各种不同的远程数据源、通过浏览器界面对数据进行可视化查询和可视化轨迹 展现及线索分析，并可以很方便地同其它客户应用系统进行集成(基于Java技术)。自定义可视化智能轨迹线索研判分析系统的应用框架，如图2所示。可视化智能轨迹线索分析系统基于标准的J2EE架构，即浏览器客户端_分析应用 服务器-后台数据存储三层体系结构。浏览器客户端发出查询分析请求并图形化展示查询 分析结果；中间层业务分析请求接口接收客户端请求，调用分析服务接口，中间层分析服务 通过数据访问接口访问后台数据存储，执行数据查询及分析功能，并将查询结果转换为标 准的XML格式；数据服务层存储常用的业务数据并通过开放接口提供数据支持(JDBC)。自定义可视化智能轨迹线索分析系统的技术架构，如图3所示。
■分析客户端提交业务分析请求■业务分析服务接口接收分析请求，并分发分析请求至分析服务器进行处理■分析服务组件通过数据访问接口访问后台数据存储并进行相关分析处理■分析结果数据以XML的方式返回到分析客户端■通过前端分析界面将返回浏览器客户端的XML数据包进行图形化展示系统逻辑设计该系统主要包括分析用户(高级或一般)使用的前台界面和系统管理员操作的后 台界面两部分组成。系统边界如图4所示。系统逻辑架构设计，如图5所示。系统物理架构设计，如图6所示。三、自定义可视化智能轨迹线索分析的系统功能自定义可视化智能轨迹线索分析系统针对各类部门和社会数据进行综合关联分 析，在众多存在和潜在的关联数据中寻找和发现有价值情报线索，提供图形化线索轨迹展 示和综合分析功能。本系统提供基于标准的开放接口配置到多种后台数据库的连接，定义数据库中数 据实体和关联模型，并对数据间的关系进行图形化展现和分析。同时，提供除关系数据库之 外其它格式数据的访问接口，如text、xml等数据文件。■多种数据来源支持公共信息资源库、业务数据库、外部公共数据■开放数据接口 JDBC、Web Services (请求服务)■多种 RDBMS 支持0racle 等■支持文本文件、XML数据文件、Excel文件格式等。支持基于B/S方式多层体系架构可视化分析服务器支持完全的Web界面操作，包括数据查询、图表展现、图形化分 析等，客户端只需要浏览器(支持JRE环境)支持就可进行分析工作。■完全的Web用户界面(HTML/JSP/ASP)，客户端不需要安装任何软件(需要浏览 器支持JRE)，扩大了用户使用范围。■丰富的图形展现方式和功能(关联/时序/聚类分析方法等)，支持多种图形布 局类型网络布局、层次布局、圆形布局等展示方式。■可以很方便地同其它客户Web应用系统进行集成；客户端分析插件可以和各种 Web页面技术进行集成(HTML/ASP/JSP)；分析服务器端J2EE的技术架构可以很方便地同目 前流行的Web系统进行整合。■提供完整的客户端分析API支持，支持二次开发及客户化定制；用户界面、布局 风格、包括操作菜单等都可以根据用户需要进行定制。a.数据管理对分析系统中所有的数据进行集中管理。例如公安部门数据来源和 类型有 公安内部数据 结构化数据如人口、出入境、机动车辆、驾驶员、被盗抢机动车、在逃人员、安全重点单位、旅店 等信息库中的数据
非结构化数据 公安外来数据 结构化数据如民航、电信、银行等信息库中的数据 非结构化数据非结构化数据如网页、XML文件、电子邮件、Office文件、PDF文件、图片、音视频 多媒体文件、图表、公文、研究报告等公共数据管理定义全局可访问的公共数据库连接名称；定义数据源中要分析的 数据表，定义表名称及字段名称等；并查看及浏览公共表数据。私有数据管理根据分析用户的数据情况创建相应的数据存储表结构；选择已创 建的数据表结构导入相应业务分析数据；对自己拥有的私有表数据进行浏览、修改、删除 等；分析用户可以选择是/否将自己的私有数据和分析模型共享给其它用户。b.模型定义对分析系统中所有的数据进行实体-关联建模，定义系统中所有的 分析要求及关联关系。■实体定义(分析要素定义)系统管理员可以根据所有的公共表等定义公有实 体及实体的属性。■链接定义(关联关系定义)系统管理员可以选择根据所有的公共表等定义公 有链接关系。■业务模型定义(业务分析流程)管理员根据常用的分析思路和流程，定义实 体_链接关系的组合流程及参数设置，并保存为可视化分析模型。业务分析模型功能提供分析人员基于某一主题分析，根据预定义的分析模型流 程，采用一定的图形化及数据关联算法，从后台数据库的大量数据中寻找可能存在的关联 关系、线索信息及规律性信息，并最终形成分析图表，同前端分析不同，业务分析模型一般 不提供实时分析结果，而以后台作业的方式运行。c.可视化关联分析基于定义的实体关联模型，进行实体查询、可视化关联分析 等各种综合分析功能。c. 1可视化关联分析■实体查询分析选择预定义特定实体，根据此实体类型设定的查询属性查找满 足条件的所有实体，并进行图形化的展示，形成初步的分析图表。■简单实体查询根据简单条件(单个属性值)查询得到实体列表。■复杂实体查询根据复杂条件(多个实体属性组合)查询得到实体列表。■关联扩展分析选定一个或多个实体，根据选定实体预定义的关联关系，选定分 析时间段，以网络图的方式展示其单层关联关系。■前端图表分析前端图表分析功能提供分析人员基于当前生成的分析图表中的 实体和链接对象，使用一系列前端图形化分析方法(列表分析、链接分析、路径分析等)，来 发现一些当前图表数据中隐含的关联关系和线索信息。■手工图表分析手工图表操作功能提供分析人员基于空白分析图表，手工导入 数据、添加实体及链接关系，绘制并形成分析图表，并支持丰富的手工图表编辑及操作功 能。
可视化查询分析用户可以根据分析需求，选择相关的实体及链接关系，输入相关分析条件，进 行可视化查询分析并形成符合结果的分析图表。四、系统具体系统功能展示(以公安系统为例)数据管理数据管理是对分析系统中所有的数据资源(包括数据连接、数据表、视图、数据集 包括数据字段内容)进行定义和集中管理的综合模块。■数据源管理定义全局可访问的公共数据库连接名称，如图7所示。A 编辑点击“编辑”按钮进入下图；可以对当前数据源的信息进行修改。修改后 可进行测试，然后保存也可直接保存，如图8所示。C 删除点击“删除”按钮，删除当前数据源，该数据源下的系统表也会删除。会弹 出一个确认框。D 新增点击“新增”按钮，进入修改数据源页面，所有的都是必填项，如图9所示。备注当增加新的数据源时，需要更新数据源；编辑时也要更新数据源(除了改变 显示名称)。■公有、私有数据管理定义数据源中要分析的公有还是私有数据表，定义表名称及字段名称等；并查看 及浏览公共表数据。点击“所有表管理”，可以把用户表信息以列表的形式展现出来，如图10所示。A.表类型有三种表类型，用户所有表，用户私有表，用户公有表，选择任意一个 会列出相对应的表。B.删除必须先在私有表管理里删除该表，该表的删除按钮才是可以用的，否则 删除按钮为不可用状态；当删除按钮可用时，点击“删除”按钮删除该表，会弹出一个确认 框；C.系统表点击“系统表”按钮，出现所有系统表，如图11所示。A.新增点击“新增”按钮，可以新增系统表。选择了真实表名后会出现下图所示，表别名是必填项，选择所需字段，点击保存， 如图12所示。B.编辑点击“编辑”按钮，进入下图所示界面，我们可以对当前系统表信息进行 编辑修改。修改完成后点击“保存”，如图13所示。实体、链接定义模型定义实现对分析系统中所有的数据进行实体-关联建模，定义系统中所有的 分析要求及关联关系，具体功能包括实体定义、链接定义、码表定义等。■实体定义分析用户可以选择根据自己的私有表、其它用户共享给他的私有表、公共表等定 义私有分析实体及实体的属性。A.弓丨用点击“引用”按钮进入下图所示；选择想引用的公有实体，点击“引用已选 项”按钮，就可以把公有实体引用到自己的公有实体列表中，如图14所示。
B.新增点击“新增(小)”按钮进入下图，新增一个小实体，如图15所示。B-I数据源选择数据源，则数据库表会显示该数据库中的所有表，如图16所示。B-2显示名称必须填写；B-3显示图标点击“显示图标”按钮，选择图标，必须填写；B-4添加点击“添加元素”按钮，进入实体元素的添加页面，如图17所示；其中 显示名称是必填项；选择“添加属性”选择框，可对实体元素的属性进行设置，如图18所示，完成后点 击保存；B-5编辑选择元素，点击“编辑元素”按钮，进入图19，对实体元素进行修改，点击 “添加属性”按钮，可对实体元素的属性进行修改，修改后点击保存；B-6删除选择元素，点击“删除元素”按钮，则删除当前实体元素(但必须保证有 两个元素，否则会弹出确认框)；B-7取消点击“取消”按钮，会将原来所填写的内容清空；■链接定义分析用户可以选择根据自己的私有表、其它用户共享给他的私有表、公共表等定 义私有链接关系。(链接关系可能即包括私有实体也可能包括公有实体)。A.引用点击“引用”按钮进入下图选择想引用的公有链接，点击“引用已选项”就 可以把公有链接引用到自己的公有链接中，如图20所示；B.新增点击“新增”按钮进入下图，新增一个链接，如图21所示；B-I数据源选择数据源，则数据库表会显示该数据库中的所有表，如图22所示；B-2显示名称必须填写；B-3实体对应的字段必须填写；B-4必须选择对应字段和实体；B-5击“添加属性”按钮，进入元素的添加页面，如图23所示；其中显示名称是必填 项；选择“添加属性”选中框，可对链接元素的属性进行设置，如图24所示，完成后点 击保存；B-6择元素，点击“编辑元素”按钮，进入图25，对链接元素进行修改，点击“添加属 性”按钮，可对链接元素的属性进行修改，修改后点击保存；B-7择元素，点击“删除元素”按钮，删除当前链接元素，但必须保证有两个元素，会 弹出确认框；B-8点击“取消”按钮，会将原来所填写的内容清空；C.修改只能修改私有链接，点击私有链接下的链接进入图26，修改与新增类型， 修改完后保存；D.删除只有管理员可以删除公有链接，点击“删除”按钮，删除当前的链接，会弹 出一个确认框；■自定义分析模型业务分析模型自定义功能提供分析人员基于某一分析主题，根据预定义的分析模 型流程，采用一定的图形化及数据关联算法，从后台数据库的大量数据中寻找可能存在的关联关系、线索信息及规律性信息，并最终形成分析图表，同前端分析不同，后端分析一般 不能提供实时分析结果，而以后台作业的方式运行。1)用户可以选择自己私有的或者其它用户共享给他的或者共有模型，设置运行时 具体参数，运行任务模型，系统在后台生成运行相应线程，并生成分析图表。2)用户可以用户查看所有当前运行的任务的状态，并可以查看运行结束的任务 的结果(分析图表)，并可在图表上进行进一步分析。根据用户具体的分析流程，定义实体-链接关系的组合流程及参数设置，并保存 命名为某种可视化分析模型。A.创建将实体列表中的实体拖拽到页面中间的问号上，如图27所示。单击该实体，在元素列表中会出现该实体的元素信息，如图28所示，如果将元素 打钩，则查询的时候会做为查询条件当选择可扩展的实体时，出现图29所示；D.点击“确定”按钮，则创建成功一个分析模型；A.修改点击“修改”按钮，可对选中的模型进行修改，如图30所示。右击其中某个实体可以进行删除，扩展该实体以及删除该实体的实体链操作，如 图31所示。B.可查询选择“可查询“，可以根据条件对分析模型进行筛选，如图32所示；可视化关联分析基于定义的实体关联模型，进行实体查询、可视化关联分析等各种综合分析功能。选择预定义特定实体，根据此实体类型设定的查询属性查找满足条件的所有实 体，并进行图形化的展示，形成初步的分析图表。1)简单实体查询根据简单条件(单个属性值)查询得到实体列表，如图33所
7J\ ο2)复杂实体查询根据复杂条件(多个实体属性组合)查询得到实体列表，如图 34所示。3)关联扩展分析选定一个或多个分析要素，根据选定要素预定义的关联关系， 选定分析时间段，展示其各种关联关系。4)时序扩展分析选定一个或多个实体，根据选定实体预定义的关联关系，选定 分析时间段，以时间序列图的方式展示其单层关联关系。5)前端图表分析前端图表分析功能提供分析人员基于当前生成的分析图表中 的实体和链接对象，使用一系列前端可视化分析方法(列表分析、链接分析、路径分析等)， 来发现一些当前图表数据中隐含的关联关系和线索信息。6)手工图表分析手工图表分析功能提供分析人员基于空白的分析图表，手工导 入数据、添加实体及链接关系，绘制并形成分析图表，同时支持丰富的手工图表编辑及操作 功能。■可视化查询分析用户可以根据分析需求，选择相关的实体及链接关系，进行可视化查询分析， 如图35所示，并形成符合结果的分析图表，如图36所示。
图1为总体框架结构图；图2为本发明的应用框架图；图3为本发明的技术架构图；图4为本发明的系统边界图；图5为系统逻辑架构；图6为系统物理架构；图7为定义连接数据源图；图8为编辑数据源图；图9为编辑数据源图(新增和修改数据源)；图10为用户表管理界面图；图11为系统维护列表图；图12为新增系统表图；图13为修改系统表图；图14为增加/引用实体图；图15为新增实体数据库图；图16为编辑实体数据库表图；图17为实体元素管理图；图18为添加实体元素属性图；图19为修改实体元素图；图20为引用链接表图；图21为新增/修改链接图；图22为编辑链接信息图；图23为链接元素管理图；图24为添加链接元素属性图；图25为修改链接元素图；图26为修改链接信息图；图27为创建分析模型图；图28为创建分析模型图(勾选分析元素)；图29为显示分析模型中实体元素30为需要修改的分析模型图；图31为编辑分析模型图；图32为分析模型后台管理图；图33为简单实体快速查询图；图34为复杂实体快速查询图；图35为可视化查询分析模型图；图36为分析模型运行结果图。
权利要求
自定义可视化智能轨迹线索分析系统和建立方法，其特征在于该方法包括如下步骤A.灵活动态配置数据源连接，即灵活配置分散在不同应用系统、不同数据库中所要分析的信息源及用其它方式采集的片散信息源(txt、excel文件等)；B.分析数据结构、抽象各类分析要素(人、案、时间、地点、物品等)；C.根据已有的信息、业务需求及经验总结出的各种分析研判的方法，形成业务分析模型，并将业务分析模型通过“分析模型配置”模块予以配置。即将原本需要根据业务场景定制的分析模型抽象化为可配置的功能组件，并使用可视化信息及信息关联分析发明中的分析方法，高端用户或管理员通过“分析模型配置”模块可直接自定义所需的可视化分析模型。“分析模型配置”应体现开放式的思路，实现对用户或管理员提供完全的自定义业务分析模块功能；D.将已配置好的分析模型命名为各种可以理解的应用名称，并且使用命名好的分析模型来进行研判分析，如旅店住宿、航班、电话、银行、案事件等专项分析应用，最终以图形方式形成直观的情报分析结果。配置的各种可视化专项分析模型经过多次使用，且效果很好后，可以将可视化分析模型固化为经典战法，最终形成各种可视化情报综合研判的经典战法共享给其他人使用；E.对配置好的数据源进行可视化查询分析用户可以根据分析需求，选择相关的实体及链接关系，输入相关分析条件，进行可视化查询，并形成符合结果的分析图表；F.对配置好的数据源进行可视化关联分析基于定义的实体关联模型，进行可视化关联分析等各种综合分析功能；G.同时本发明还可以使用可视化信息及信息关联分析的其他功能不同的图形布局类型、手工制图、分析结果中相同信息的合并、串联、整合等功能。
2.如权利要求1所述的建立方法，其特征在于步骤C进一步包括Cl.模型定义分析人员根据常用的分析思路和流程，对分析系统中所要分析的数据 进行实体_关联建模，定义实体_链接关系的组合流程及参数设置，并保存为可视化分析模 型。
3.如权利要求1所述的建立方法，其特征在于步骤E进一步包括E1、实体查询分析选择预定义特定实体，根据此实体类型设定的查询属性查找满足条 件的所有实体，并进行图形化的展示，形成初步的分析结果图；E2、简单实体查询根据简单条件(单个属性值)查询得到实体列表及结果图；E3、复杂实体查询根据复杂条件(多个实体属性组合)查询得到实体列表及结果图。
4.如权利要求1所述的建立方法，其特征在于步骤F进一步包括F1、关联扩展分析选定一个或多个实体，根据选定实体预定义的关联关系，选定分析 时间段，以网络图的方式展示其单层关联关系；F2、前端图表分析前端图表分析功能提供分析人员基于当前生成的分析图表中的实 体和链接对象，使用一系列前端图形化分析方法(列表分析、链接分析、路径分析等)，来发 现一些当前图表数据中隐含的关联关系和线索信息；F、手工图表分析手工图表操作功能提供分析人员基于空白分析图表，手工导入数据、 添加实体及链接关系，绘制并形成分析图表，并支持丰富的手工图表编辑及操作功能。
全文摘要
本发明涉及一种自定义可视化智能轨迹线索分析系统和建立方法，包括如下步骤用灵活可配置的方式连接各类数据和关联信息；分析数据结构、抽象各类分析要素(如人、案、时间、地点、物等)，定义可视化分析对象及关联关系(实体和链接)；根据已有的数据、业务需求及研判思路，形成各种业务分析模型，既能定义可视化关联查询，又能定义可视化专业分析模型；使用效果好的分析模型，还能固化为经典战法共享给其他人使用，使各类信息得到动态的综合关联分析。此系统须建立在可视化信息和信息关联分析方法基础上。本发明用于公安、安全、金融等部门，帮助分析研判人员，根据已有的信息和分析经验配置出多种分析模型，从而发现隐含在各系统中有价值的轨迹线索信息。
文档编号G06F17/30GK101923549SQ200910090190
公开日2010年12月22日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者张宇峰, 张青峰, 袁伟新, 袁静 申请人:北京航天理想科技有限公司