基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法及系统

技术特征：
1.一种基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)导入路网数据，得到真实的路网信息，以在后续生成匹配真实路网的位置点及轨迹；(2)输入用户真实轨迹的数据集；(3)根据真实轨迹的数据集构建匿名区域，在区域边界随机生成起点和终点，得到起点集和终点集；(4)用真实轨迹上起点与终点的连线，将匿名区域分割为上下两个表面；从起点集中取出一起点作为当前位置点，然后转下一步；(5)判断当前位置点是否在分割线上，是则采用自适应位置状态更新算法得到下一位置点，否则转下一步；(6)判断当前位置点与其周围点是否都处于同一表面，是则采用基于路网的移动算法得到下一位置点，否则采用自适应位置状态更新算法得到下一位置点；(7)重复步骤(5)～(6)，直至终点集中的终点，从而得到包括起点和终点的假位置点集合；(8)根据假位置点集合，生成虚假轨迹；(9)返回步骤(4)，从起点集中另取其他的起点作为当前位置点，重复步骤(4)～(8)，生成所有的虚假轨迹；(10)将所有的虚假轨迹与真实轨迹一起作为轨迹集合发出，进而实现轨迹的隐私保护。2.根据权利要求1所述的基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法，其特征在于，所述步骤(1)中，基于真实的路网信息建立路网匹配模型；在获取或生成位置点时，调用路网匹配模型，从真实路网中得到相应的位置点。3.根据权利要求1所述的基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法，其特征在于，所述步骤(3)中，根据真实轨迹的数据集构建匿名区域，在区域边界随机生成起点和终点，得到起点集和终点集的具体方法为：首先根据真实的轨迹确定匿名区域中心点center，产生一个矩形匿名区域，划分为井字形；然后在区域边界随机产生起点和终点，进而形成起点集和终点集；匿名区域中心由以下公式(1)确定：其中，c表示井字形区域的中心点，x
min
、x
max
分别是真实轨迹上位置点的最小经度、最大经度，y
min
、y
max
分别是真实轨迹上位置点的最小纬度、最大纬度。4.根据权利要求1所述的基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法，其特征在于，所述基于路网的移动算法的实现方法为：当某位置点及其周围连接的点都处于同一表面时，根据该位置点所在表面，分别采用上、下表面移动策略选取与当前位置速度方向差值最大的路线作为下一路线，得到下一位置点；上、下表面移动策略计算公式如式(2)所示：
其中，θ表示当前速度方向与水平方向的夹角，θ
i
表示第i条路线入口的速度方向与水平方向的夹角，θ'
i
表示第i条路线入口的速度与当前位置速度方向的差值。5.根据权利要求4所述的基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法，其特征在于，所述自适应位置状态更新算法的实现方法为：如果当前位置点刚好在分割线上，先判断其周围连接的点处在哪个表面，如果上下表面都存在与之相连的点，则该位置点既可以向上移动也可以向下移动；如果只在上表面存在，则采用上表面移动策略，反之，则采用下表面移动策略；根据相应的移动策略，求出下一位置点；如果当前位置点不在分割线上，当前位置点既可以在同一表面移动也可以移动到另一表面；对于与当前位置点在同一表面的相邻点，根据当前位置点所在表面，采用相应的移动策略求得下一位置点；对于与当前位置点不在同一表面的相邻点，依次遍历，都可以作为下一位置点。6.一种基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护系统，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储于存储器上并能够被处理器运行的计算机程序指令，当处理器运行该计算机程序指令时，能够实现如权利要求1-5任一项所述的方法步骤。

技术总结
本发明涉及一种基于类樽海鞘群算法的轨迹隐私保护方法及系统，该方法包括：获取真实路网信息，以在后续生成匹配真实路网的位置点及轨迹；根据真实轨迹构建匿名区域，生成起点集和终点集；将匿名区域分割为上下两个表面；从起点集中取一起点，从起点开始，判断当前位置点是否在分割线上，是则采用自适应位置状态更新算法得到下一位置点，否则判断当前位置点与其周围点是否处于同一表面，是则采用基于路网的移动算法，否则采用自适应位置状态更新算法得到下一位置点，直至终点，然后根据假位置点集合生成虚假轨迹；按上述方法生成所有的虚假轨迹，并与真实轨迹一起作为轨迹集合发出，实现轨迹的隐私保护。该方法及系统有利于提高轨迹隐私保护效果。轨迹隐私保护效果。轨迹隐私保护效果。


技术研发人员：章静 石思彤 林力伟 许志平 李雁姿 丁倩 朱剑靖 张建斌
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/6/10