مقايسه توابع فاصله اندازه‌گيري ميزان شباهت در خطوط‌سير مكاني

Comparison of Distance Functions for Similarity Measurement in Spatial Trajectories

خط‌سیر مكانی(spatial trajectory) تغییرات مكانی یك شی در طی زمان را ثبت كرده و به صورت رشته‌ای از نقاط گسسته كه دارای مولفه‌های مكانی- زمانی هستند، مدل می‌شود. امروزه افزایش روز افزون دستگاه‌های متحرك و تكنولوژی‌های موقعیت‌یابی منجر به حجم انبوه و بیشماری از اطلاعات مكانی- زمانی و در پی آن نیازمند كاربردها و تحلیل‌های زیادی شده است. یكی از تحلیل‌های مهم در خطوط‌سیر مكانی استخراج خطوط‌سیر مكانی متشابه است. تاكنون توابع فاصله متنوعی برای اندازه‌گیری میزان شباهت خطوط‌سیر مكانی ارائه شده‌اند كه هر یك، شباهت خطوط‌سیر را از جنبه‌ی خاصی بررسی كرده و برای داده‌ها با ویژگی-های متنوع كارآیی متفاوتی دارند. در نتیجه كارآیی توابع برای همه‌ی داده‌ها و كاربردها یكسان نبوده و برای انتخاب تابع مناسب نیازمند شناخت قابلیت‌ها و ویژگی‌های توابع هستیم. در این مقاله به بررسی 7 تابع بنیادی و متداول كه اساس بسیاری از توابع فاصله دیگر هستند پرداخته و برتری‌ها و نواقص هر یك از روشها ضمن روند ارزیابی مشخص می‌گردند.

A spatial trajectory is a record of moving object’s spatial changes through time and is modeled by a sequence of discrete points with spatio-temporal coordinates. Increasing number of moving objects and positioning technologies resulted in immense number of spatio-temporal data needing various analyses. Extracting similar trajectories is one of the crucial analyses in spatial trajectories. So far various distance functions have been proposed for measuring similarity where each one has addressed similarity from its own point of view and is suitable for particular data with special characteristics. Thus, functions effectiveness is not the same for all kind of data and applications and understanding capabilities and characteristics of functions is the prerequisite of choosing the suitable function. In this paper, a comparative experimental study is conducted on the effectiveness of seven widely used trajectory similarity measures which are the base of many other former proposed distance functions and their advantages and drawbacks are discussed.