一种基于空间信息数据挖掘的路由路径计算方法_2

文档序号:9671402阅读:来源:国知局
信息网络节点的 移动轨迹<巧,巧,巧,成钱俄辑,巧 >和<好庇這庇这 >整合成一条移动轨迹<巧',巧',...,巧>。
[0049]步骤2:根据整合后的节点移动轨迹的支持度,确定空间信息网络的所有频繁移动 轨迹,如图3所示。
[0050] 步骤2.1:计算整合后的节点移动轨迹的支持度。
[0051] 本实施方式中,整合后的节点移动轨迹t北勺支持度的计算公式如式(1)所示:

[0053]其中,SUP伯)为整合后的节点移动轨迹t撕支持度,times为整合后的节点移动轨 迹的第一条移动轨迹生成的时间,times为整合后的节点移动轨迹t北勺最后一条移动轨迹 生成的时间,timem=times+(timee-times)/2,t为包含整合后的节点移动轨迹tj的历史移动 轨迹,Ta为历史移动轨迹t的生成时间,Te为历史移动轨迹t的结束时间,IDI为整合后的空间 信息网的轨迹总数。
[0054] 步骤2.2:设定节点移动轨迹支持度阔值,将整合后的节点移动轨迹中支持度不小 于支持度阔值的单位移动轨迹作为频繁单位移动轨迹。
[0055]本实施方式中,设定的节点移动轨迹支持度阔值为
[0056] 步骤2.3:将经过相邻等分区域的两条频繁单位移动轨迹进行连接,生成长度为2 的移动轨迹,若该长度为2的移动轨迹的支持度不小于支持度阔值,则为长度为2的频繁移 动轨迹。
[0化7] 本实施方式中,两条频繁单位移动轨迹f=<巧" >和片=<6''i>经过相邻等分区域,贝U将其进行连接,得到长度为2的移动轨迹6=<胖2,巧2 >,若该长度为2的移动轨迹的支持度不 小于支持度阔值,则为长度为2的频繁移动轨迹-
[005引步骤2.4:将可连接的两条长度为i的频繁移动轨迹进行连接,生成长度为i+1的移 动轨迹,若该长度为i+1的移动轨迹的支持度不小于支持度阔值,则为长度为i+ 1的频繁移 动轨迹,其中,i> 2。
[0059] 本实施方式中,可连接的两条长度为i的频繁移动轨迹为:长度为i的频繁移动轨 迹If=<:巧。1,巧,..,,貨'>和频繁移动轨迹《=《於挣,...,r>:,若频繁移动轨迹的后i-1个单位长度 与频繁移动轨迹《的前i-1个单位长度是相同的,即 <片',片>=<片',皆I...,记 >,则频繁 移动轨迹皆和频繁移动轨迹《为可连接的两条长度为i的频繁移动轨迹。
[0060]将可连接的两条长度为i的频繁移动轨迹=<货',挣,...,护;>和(=<片",巧,…,r>进行 连接,生成长度为i+1的移动轨迹运1=<巧"+1>,妒1^,-,巧"">,若该长度为1+1的移动轨迹的支 持度不小于支持度阔值,则为长度为i+1的频繁移动轨迹描妒W',,巧"n>,其中,i > 2。
[0061] 步骤2.5:判断空间信息网络区域内是否具有可连接的频繁移动轨迹,若是,返回 步骤2.4,否则,执行步骤2.6;
[0062] 步骤2.6:得到长度为k的频繁移动轨迹,确定空间信息网络的所有频繁移动轨迹。
[0063] 步骤3:根据空间信息网络的频繁移动轨迹,生成空间信息网络所有节点的移动规 贝IJ,建立其时空图模型,如图4所示。
[0064] 步骤3.1:将长度为k的频繁移动轨迹随机分成两个分段,将长度为k的频繁移动轨 迹进行k-1次分段,得到k-1个轨迹对=>(;:,其中,n=l. . .,k-l。
[0065] 步骤3.2:计算频繁移动轨迹的两个分段之间的置信度。
[0066] 本实施方式中,频繁移动轨迹的两个分段之间的置信度为该两个分段的支持度的 比值,如式(2)所示:
(2)
[006引其中,0?如妃=^为两个分段边身培之间的置信度,琴瑞)为轨迹嫂的支持度, 5?抑別为轨迹^^的支持度。
[0069] 步骤3.3:设定置信度阔值,将置信度不小于置信度阔值且置信度最大的频繁移动 轨迹的两个分段,作为节点的移动规则。
[0070] 本实施方式中,设定的置信度阔值为0.6。
[0071] 步骤3.4:重复步骤3.1-步骤3.3,确定空间信息网络所有节点的移动规则,建立空 间信息网络的时空图模型。
[0072] 本实施方式中,建立空间信息网络的时空图模型如图5所示,图中,横坐标表示时 间,纵坐标表示节点,vf的上标为时间,下标为节点标号,vf表示第一个节点在第加寸间点。
[0073] 步骤4:根据空间信息网络的时空图模型,计算空间信息网络的时空图模型中源节 点到目的节点的备选分组转发路径的开销和可靠度,从而确定空间信息网络的所有分组转 发路径,如图6所示。
[0074] 步骤4.1:获取空间信息网络的时空图模型的源节点到目的节点的每条备选分组 转发路径的各个链路的开销和可靠度。
[0075] 步骤4.2:计算空间信息网络的时空图模型的源节点和目的节点的每条备选分组 转发路径的开销和可靠度:将空间信息网络的时空图模型的源节点到目的节点的备选分组 转发路径的所有链路的开销的和作为该备选分组转发路径的开销,将空间信息网络的时空 图模型的源节点到目的节点的备选分组转发路径的所有链路的可靠度的乘积作为该备选 分组转发路径的可靠度。
[0076] 步骤4.3:设定可靠度阔值,将可靠度大于可靠度阔值的备选分组转发路径中开销 最小的路径作为该源节点到目的节点的分组转发路径。
[0077] 本实施方式中,设定的可靠度阔值为0.6。
[0078] 步骤4.4:更新空间信息网络的各个链路的开销:将已选定为分组转发路径的链路 的开销更新为0。
[0079] 步骤4.5:重复步骤4.1-步骤4.4,得到空间信息网络的所有分组转发路径。
[0080] 根据空间信息网络的时空图模型,确定空间信息网络的分组转发路径的示意图如 图7所示,其中,(a)为确定源节点作到目的节点Vf的分组转发路径示意图,其中,(b)为确定 源节点vf到目的节点记的分组转发路径示意图。
[0081] 图(a)中源节点vf到目的节点V,巧勺备选分组转发路径共有S条,其中,链路vf一V; 的开销为1、可靠度为0.6,链路乂 的开销为1、可靠度为0.6,则该条备选分组转发路径 神一V',: 一V',;的开销为2、可靠度为0.36,因此,依次算出:备选分组转发路径诚一V! 一巧的开 销为6、可靠度为0.81,备选分组转发路径也一 1^. 一vミ的开销为4、可靠度为0.64,因可靠度 阔值为0.6,因此,最终得到的源节点嫂到目的节点诚的分组转发路径为K?V: 一^。
[0082] 图(b)中源节点诚到目的节点的备选分组转发路径共有两条,其中,链路省一這 因其为已选定过的链路,因此其开销更新为0、可靠度为0.8,链路V! 一诗的开销为1、可靠度 为0.8,则该条备选分组转发路径读一Vi一Va3的开销为1、可靠度为0.64,备选分组转发路径 一Vi一 的开销为2、可靠度为0.64,因此,最终得到的源节点Va"到目的节点读的分组转 发路径为片一v,i, 一皆。
[0083] 传统计算路由路径的方法选用化CP方法,即最小开销路径方法,本发明方法和传 统方法在不同网络拓扑密度和不同可靠度阔值下的链路开销、链路数和可靠度如图8所示。
[0084] 图8(a)为本发明方法和传统方法在不同网络拓扑密度下的链路开销,由图8(a)可 知,本发明方法和传统方法所得到的网络拓扑的链路开销都会随着网络拓扑密度的增加而 降低,运代表网络拓扑密度越大,两种方法越能够起到简化网络拓扑的作用。传统方法的链
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