一种船舶轨迹聚类方法技术

技术编号:46433784 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-19 20:38
本申请公开了一种船舶轨迹聚类方法,包括如下步骤:对AIS数据进行清洗,得到多条船舶在设定时间段内的航行轨迹;计算任意两条航行轨迹之间的Hausdorff距离,作为DBSCAN算法的计算依据;构建核心点预测模型并筛选出航行轨迹中的高概率数据点作为候选核心点,通过DBSCAN算法对候选核心点执行邻域查询并进行聚类拓展;通过自适应采集函数对贝叶斯优化算法进行改进,基于改进后的贝叶斯优化算法对DBSCAN算法的超参数进行优化。本申请的有益效果:针对密度聚类算法在数据量大的情况下运算效率较低的问题,将DBSCAN算法进行改进,在保证计算精度的同时,提高算法的运行效率。引入贝叶斯优化算法自动优化DBSCAN算法的超参数,提升聚类分析的效果和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及船舶轨迹分析,尤其是涉及一种船舶轨迹聚类方法


技术介绍

1、随着航运经济的发展以及船舶自动识别系统(ais)的普及,产生了大量船舶运动轨迹ais数据,这对全球航运的分析和监督具有重要意义。通过对船舶ais数据的挖掘,可以对船舶的运动模式及行为特征分析、航迹预测等提供有价值的信息,而聚类分析在其中发挥着重要的作用。

2、船舶轨迹具有密度分布不确定性的特点,可以利用密度的方法对船舶轨迹进行聚类。其中 dbscan 算法是一种广泛应用于船舶 ais 轨迹聚类的算法,其核心是定义船舶轨迹线邻域和一个用于限定轨迹分布密度的阈值,考察轨迹在邻域内的密度,进而实现船舶轨迹的聚类。但此类算法在数据量大的情况下运算效率较低,且对两个超参数(最小邻域半径(eps)、邻域内最少点的数量(minpts))较为敏感,故通过传统dbscan 算法进行船舶轨迹聚类的方法往往难以获得良好的、稳定的识别结果。


技术实现思路

1、本申请的其中一个目的在于提供一种能够解决上述
技术介绍
中至少一个缺陷的船舶轨迹聚类方法。...

【技术保护点】

1.一种船舶轨迹聚类方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,在步骤S300中,对于核心点预测模型的构建包括如下过程:

3.如权利要求2所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,航行轨迹中各数据点的局部统计特征包括k近邻距离均值、局部网格密度、距离分布方差以及相对密度比值;

4.如权利要求2所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,在进行聚类拓展的过程中,若新加入的邻近点在核心点预测模型中被标记为低概率核心点,仍对该邻近点进行邻域查询;

5.如权利要求2所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,对核心点预测模型设置...

【技术特征摘要】

1.一种船舶轨迹聚类方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,在步骤s300中,对于核心点预测模型的构建包括如下过程:

3.如权利要求2所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,航行轨迹中各数据点的局部统计特征包括k近邻距离均值、局部网格密度、距离分布方差以及相对密度比值;

4.如权利要求2所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,在进行聚类拓展的过程中,若新加入的邻近点在核心点预测模型中被标记为低概率核心点,仍对该邻近点进行邻域查询;

5.如权利要求2所述的船舶轨迹聚类方法,其特征在于,对核心点预测模型设置滑动窗口机制,以使得每间隔设定时间或数据量...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚源彬吴关良应国刚张文达陈维敏黄淼林韦雁机
申请(专利权)人:宁波朗达科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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