1.一种基于seq2seq框架的基站标号轨迹预测方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
1)基站标号轨迹数据集构建:对用户智能手机当前所连接基站的标号进行连续采集,然后对采集到的数据进行分割得到多个基站标号轨迹,形成基站标号轨迹数据集;
2)基站嵌入:分析基站间的切换模式并构造基站切换图,在此基础上采用图嵌入算法得到基站的向量化表示;
3)基站标号轨迹预测模型训练:采用seq2seq框架构建基站标号轨迹预测模型,并提出一种空间损失函数作为seq2seq框架的损失函数,从而完成基站标号轨迹预测模型的训练;
4)基站标号轨迹预测:将用户当前基站标号轨迹输入训练好的预测模型,模型预测出用户未来最有可能的基站标号轨迹。
2.如权利要求1所述的一种基于seq2seq框架的基站标号轨迹预测方法,其特征在于,所述步骤2)中,给定步骤1)中得到的基站标号轨迹数据集TS,基站标号嵌入的步骤如下:(2-1)基站切换图构建:首先,为TS中出现的每个基站构造一个节点;然后,若基站c1和基站c2在TS中出现过直接切换,包括c1直接切换到c2和c2直接切换到c1,则为c1节点和c2节点构造一条边,边的权重w(c1,c2)的计算方法如公式(1)所示,其中,#h(c1,c2)为c1和c2间直接切换的出现次数,#T(c1,c2)为c1和c2同时出现的轨迹的条数;
(2-2)基于图嵌入的基站向量化:采用无监督图嵌入算法(如DeepWalk、node2vec)对步骤(2-1)得到的基站切换图进行处理,得到表征每个图节点对应基站ci的k维稠密向量xi。
3.如权利要求1或2所述的一种基于seq2seq框架的基站标号轨迹预测方法,其特征在于,所述步骤3)中,基站标号轨迹预测模型训练的步骤如下:(3-1)基于seq2seq框架的预测模型构建:采用seq2seq框架构建基站标号轨迹预测模型,解释如下:输入层:网络的输入为一条基站标号轨迹,记为TA,首先将TA中所有的基站标号替换为其对应的向量,得到一个向量序列vTA,然后将vTA输入编码层;
编码层:编码层用一个LSTM网络处理vTA,处理过程为当前隐状态向量ht由其前一个隐状态向量ht-1和当前基站标号向量xt共同生成,编码层的输出为一个语义向量C,由注意力机制对所有隐状态向量加权平均得到;
解码层:解码层用一个LSTM网络处理C,处理过程为当前隐状态向量st由其前一个隐状态向量st-1和前一个基站标号向量yt-1共同生成,解码层的输出为一个基站标号向量序列vTB;
输出层:输出层将vTB转换成一个基站标号轨迹TB;
(3-2)空间损失函数:首先,根据基站间距离计算基站间损失系数,基站u和v间损失系数lw(u,v)计算方法如公式(2)所示,其中,d(u,v)为基站u和v在步骤(2-1)得到的基站切换图中的最短距离,θ为尺度参数,δ为距离阈值,CS为TS中所有基站的集合;然后,考虑基站间损失系数,基于交叉熵损失函数,提出一种空间损失函数,如公式(3)所示,作为seq2seq框架的损失函数,其中,y1:t-1代表序列y1,y2,...,yt-1,P(c|y1:t-1,C)为解码层预测第t个基站标号为c的概率;
(3-3)预测模型训练:首先,对TS中每一条基站标号轨迹T,将T在不同位置进行分割,每次分割得到两条基站标号轨迹TA和TB作为一个训练样本S=(TA,TB),其中TA和TB分别作为模型的输入和输出,将得到的训练样本集合记为SS,然后,将SS输入步骤(3-1)和(3-2)得到的预测模型中,对其进行训练,得到最终的基站标号轨迹预测模型。