[發(fā)明專利]基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510718268.3
• 申請(qǐng)日: 2015-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN105225541A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇志剛;郝敬堂;王廣超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)民航大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G5/00
• 分類號(hào): G08G5/00
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

1.一種基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟：

(1)對(duì)空管系統(tǒng)記錄的航空器航跡數(shù)據(jù)進(jìn)行提取及歸類處理，并將同類航跡構(gòu)成航跡群的S1階段；

(2)消除步驟(1)所得航跡群中各航跡的冗余信息，并提取出可以表征各航跡特征的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群的S2階段；

(3)利用時(shí)空配準(zhǔn)技術(shù)對(duì)步驟(2)所得的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群進(jìn)行處理，得到時(shí)空配準(zhǔn)后的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群的S3階段；

(4)對(duì)步驟(3)得到的時(shí)空配準(zhǔn)后的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群進(jìn)行聚類分析，形成經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)，并由經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)有序形成經(jīng)驗(yàn)航跡的S4階段；

(5)根據(jù)實(shí)時(shí)航跡信息，從步驟(4)所得結(jié)果中選擇最相似的經(jīng)驗(yàn)航跡作為預(yù)測(cè)參考，對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行的航空器進(jìn)行短時(shí)航跡預(yù)測(cè)，并利用實(shí)際航跡更新相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)航跡的S5階段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述的對(duì)空管系統(tǒng)記錄的航空器航跡數(shù)據(jù)進(jìn)行提取及歸類處理，并將同類航跡構(gòu)成航跡群的方法是：利用空管系統(tǒng)記錄的航空器航跡數(shù)據(jù)中包括航空器代碼、時(shí)間以及航空器運(yùn)行間隔在內(nèi)的信息，對(duì)航空器航跡進(jìn)行相似度檢測(cè)，將高度相關(guān)的航跡歸為同類，構(gòu)成相應(yīng)航跡群。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述的消除步驟(1)所得航跡群中各航跡的冗余信息，并提取出可以表征各航跡特征的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群的方法是：適當(dāng)忽略直行部分中的航跡點(diǎn)，只考慮發(fā)生轉(zhuǎn)彎的關(guān)鍵航跡點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述的利用時(shí)空配準(zhǔn)技術(shù)對(duì)步驟(2)所得的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群進(jìn)行處理，得到時(shí)空配準(zhǔn)后的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群的方法是：通過(guò)評(píng)價(jià)空間相關(guān)度、統(tǒng)一采樣時(shí)刻方法對(duì)同類關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群在時(shí)空上進(jìn)行配準(zhǔn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟(4)中，所述的對(duì)步驟(3)得到的時(shí)空配準(zhǔn)后的關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群進(jìn)行聚類分析，形成經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)，并由經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)有序形成經(jīng)驗(yàn)航跡的方法是：根據(jù)航空器航跡的聚類特點(diǎn)，利用LDBSCAN算法對(duì)步驟(3)所得關(guān)鍵航跡點(diǎn)航跡群進(jìn)行聚類分析，形成經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)，并由經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)有序地形成經(jīng)驗(yàn)航跡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空管歷史數(shù)據(jù)挖掘的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于：在步驟(5)中，所述的根據(jù)實(shí)時(shí)航跡信息，從步驟(4)所得結(jié)果中選擇最相似的經(jīng)驗(yàn)航跡作為預(yù)測(cè)參考，對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行的航空器進(jìn)行短時(shí)航跡預(yù)測(cè)，并利用實(shí)際航跡更新相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)航跡的方法是根據(jù)實(shí)時(shí)的航跡信息，從步驟(4)所得結(jié)果中選擇最相似的經(jīng)驗(yàn)航跡作為預(yù)測(cè)參考，根據(jù)獲得的經(jīng)驗(yàn)關(guān)鍵航跡點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差作為加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)時(shí)航跡與經(jīng)驗(yàn)航跡間的誤差為基礎(chǔ)進(jìn)行加權(quán)處理，形成沿經(jīng)驗(yàn)航跡變化的短時(shí)航跡預(yù)測(cè)，并利用實(shí)際航跡與經(jīng)驗(yàn)航跡間的偏差大小來(lái)設(shè)定經(jīng)驗(yàn)航跡更新方案。