Um método para interpretar outliers em trajetórias de objetos móveis

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2014.Dispositivos capazes de registrar o rastro de um objeto móvel estão cada vez mais populares. Esses registros são chamados de Trajetórias de Objetos Móveis. Devido ao grande volume desses dados surge a necessidade de criar métodos e algoritmos para extrair alguma informação útil desses dados. Existem vários trabalhos de mineração de dados em trajetórias para detectar diferentes tipos de padrões, porém poucos focam na detecção de outliers entre trajetórias. Os outliers entre trajetórias são aqueles com um comportamento ou característica diferente da maioria. Se a maioria dos objetos estão andando a 80km/h em um determinado trecho, os objetos a 120km/h são os outliers. Outliers de trajetórias podem ser interessantes para descobrir comportamentos suspeitos em um grupo de pessoas, para encontrar rotas alternativas na análise de tráfego e até saber quais são os melhores ou piores caminhos conectando duas regiões de interesse. Não se teve conhecimento de um outro trabalho na literatura que fizesse uma análise mais aprofundada, que interpretasse ou desse significado aos outliers. A semântica dos outliers pode prover mais informação para tomadas de decisão. Nesse trabalho é apresentado um algoritmo para agregar significado aos outliers de trajetórias de motoristas considerando três possíveis razões principais para um desvio: paradas fora do caminho padrão, eventos ou trânsito no caminho padrão. Experimentos são mostrados com dados reais e o método encontra os diferentes tipos e classificações de outliers corretamente.Abstract : Devices for recording moving object traces are becoming very popular. These traces are called Trajectories of Moving Objects. The huge volume of these data raises the need for developing methods and algorithms to extract useful information from these data. There are many works related to trajectory data mining that nd dierent types of patterns, but only a few of them focused on outlier detection between trajectories. Outliers between trajectories are the ones that behave different from the majority. If the majority of the objects are going on a speed of 80km/h in some part of a road, for example, the objects on 120km/h are the outliers. Trajectory outliers are interesting to discover suspicious behaviors in a group of people, to nd alternative routes in trac analysis and even to discover better and worse paths connecting two regions of interest. To the best of our knowledge, no works so far have made a deeper analysis to either understand or give a meaning to the outliers. Outliers with semantic information can provide more information for decision making. In this work we present an algorithm to add meaning to trajectory outliers of vehicles drivers considering three main possible reasons for a detour: stops outside the standard route, events, and trac jams in the standard path. We show throughexperiments on real data that the method correctly nds the dierent types of outliers and classies them correctly