本文關(guān)鍵詞：基于AIS的船舶軌跡聚類原型系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： AIS數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)挖掘 軌跡聚類 興趣區(qū)域

【摘要】：目前,裝載自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System,AIS)設(shè)備的船舶數(shù)量越來越多,然而通過船舶AIS設(shè)備定位出來的軌跡數(shù)據(jù)只能反映出船舶的經(jīng)緯度、采樣時刻、瞬時速度以及航向等信息,無法反應(yīng)出船舶航行的特征信息,然而這些信息對于海上交通的規(guī)劃、管理、控制又是非常重要的。因此,本文在Eclipse軟件上采用Java語言設(shè)計并實現(xiàn)了船舶軌跡聚類原型系統(tǒng)對船載AIS設(shè)備定位出來的軌跡數(shù)據(jù)進行挖掘與分析,進而獲得船舶的行為規(guī)律。本文首先對國內(nèi)外的軌跡聚類方法以及AIS數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用現(xiàn)狀進行文獻調(diào)研。然后,在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和航海相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,給出了船舶軌跡聚類原型系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。系統(tǒng)設(shè)計采用層次及模塊化設(shè)計原則和思路,將原型系統(tǒng)設(shè)計為數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)處理與挖掘?qū)右约坝脩艚缑鎸尤齻�層次。數(shù)據(jù)源層主要包括AIS數(shù)據(jù)庫模塊,此模塊為原始軌跡數(shù)據(jù)、預(yù)處理后的子軌跡數(shù)據(jù)以及停泊點數(shù)據(jù)提供存儲空間,并為上層提供數(shù)據(jù)查詢、更新、刪除以及插入等功能。數(shù)據(jù)處理與挖掘?qū)影ˋIS數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和AIS數(shù)據(jù)挖掘模塊,其中,AIS數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的功能是去除冗余的AIS數(shù)據(jù)、過濾漂移和異常的AIS數(shù)據(jù)、添補缺失的AIS數(shù)據(jù)以及分離AIS數(shù)據(jù)。AIS數(shù)據(jù)挖掘模塊一方面對船舶停泊點進行聚類,從而發(fā)現(xiàn)船舶的興趣區(qū)域,并計算其興趣度;另一方面對航行子軌跡經(jīng)過劃分而產(chǎn)生的軌跡了段數(shù)據(jù)進行聚類,并提取簇內(nèi)典型的代表軌跡,進而發(fā)現(xiàn)船舶熱門航線。用戶界面層包括用戶交互輸入以及數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果輸出兩方面功能。最后,以某海事局提供的真實AIS數(shù)據(jù)為實驗數(shù)據(jù),對原型系統(tǒng)的AIS預(yù)處理模塊進行測試,測試結(jié)果表明此模塊的符合設(shè)計要求。實驗中分析了 AIS數(shù)據(jù)挖掘階段參數(shù)值對聚類結(jié)果的影響,并給出適當?shù)慕?jīng)驗參數(shù),為系統(tǒng)良好運行提供參照依據(jù)。通過實例應(yīng)用顯示了本文設(shè)計的原型系統(tǒng)可以有效而快速地發(fā)現(xiàn)船舶興趣區(qū)域和船舶熱門航道。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U675.7;TP311.13

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 丁兆穎;姚迪;吳琳;畢經(jīng)平;趙瑞蓮;;一種基于改進的DBSCAN的面向海量船舶位置數(shù)據(jù)碼頭挖掘算法[J];計算機工程與科學(xué);2015年11期

2 潘家財;邵哲平;姜青山;;數(shù)據(jù)挖掘在海上交通特征分析中的應(yīng)用研究[J];中國航海;2010年02期

3 甄彤;;基于層次與劃分方法的聚類算法研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2006年08期

4 胡江強,楊鹽生,李鐵山;恒向線航向和航程的精確計算[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2005年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 袁冠;移動對象軌跡數(shù)據(jù)挖掘方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋樂怡;海量出租車軌跡數(shù)據(jù)分析與位置推薦服務(wù)[D];華東師范大學(xué);2015年

2 張念海;AIS基帶硬件平臺與時隙同步的設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2015年

3 肖瀟;基于AIS信息的船舶軌跡聚類模型研究[D];集美大學(xué);2015年

4 魏照坤;基于AIS的船舶軌跡聚類與應(yīng)用[D];大連海事大學(xué);2015年

5 吳曉鋒;AIS技術(shù)在施工通航管理中的應(yīng)用與研究[D];大連理工大學(xué);2014年

6 崔捷;基于AIS數(shù)據(jù)的船舶危險駛過研究[D];大連海事大學(xué);2014年

7 畢月琨;AIS基站系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)解析與壓縮[D];浙江海洋學(xué)院;2014年

8 張明月;基于出租車軌跡的載客點與熱點區(qū)域推薦[D];湖南科技大學(xué);2013年

9 何苗;移動對象的時空軌跡聚類算法研究[D];蘭州大學(xué);2013年

10 任亞磊;基于AIS數(shù)據(jù)的船舶會遇特征研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

，

本文編號：1263149