[發明專利]水上路網抽取方法和系統

有效

• 申請號: 201811177200.9
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109447880B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 鄧健爽
• 申請（專利權）人: 廣州市勤思網絡科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/30
• 分類號: G06Q50/30;G08G1/00
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏德昊

本發明涉及水上智能交通領域，特別涉及一種水上路網抽取方法，包括：獲取船舶在水上通行的軌跡點；從軌跡點中選擇特征點加入特征點候選集；使用DBScan算法對特征點候選集中的點進行聚類，獲得船舶軌跡的聚類結果；根據聚類結果將聚類后形成的各個簇繪制在海圖上形成路網。本發明還提出一種水上路網抽取系統。本發明利用數據挖掘聚類算法，并將最終的聚類結果展示在海圖上，實現水上路網動態構造，為實時檢測船舶異常軌跡奠定基礎，為水上航線的可視化呈現提供支持。

技術領域

本發明涉及水上智能交通領域，特別涉及一種水上路網抽取方法和系統。

背景技術

隨著水上通航量的迅猛增長以及交通環境日益復雜，船舶在通行過程中產生的時空軌跡也越來越多，如何對船舶異常軌跡進行有效的監控與管理，以便及時發現異常軌跡，是實現水上智能交通的關鍵技術之一，而及時發現異常軌跡的前提為獲得船舶典型的路網結構。

但是傳統的水上交通調查方法費時費力，且效率低下，無法準確全面的繪制水上路網結構。

發明內容

本發明的實施方式旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的實施方式需要提供一種水上路網抽取方法和系統。

本發明實施方式的水上路網抽取方法，其特征在于，包括：

步驟1，獲取船舶在水上通行的軌跡點；

步驟3，從軌跡點中選擇特征點加入特征點候選集；

步驟4，使用DBScan算法對特征點候選集中的點進行聚類，獲得船舶軌跡的聚類結果；

步驟5，根據聚類結果將聚類后形成的各個簇繪制在海圖上形成路網。

一種實施方式中，獲取的軌跡點內包括有海上移動業務標識、經度、緯度、航速、航向和時間戳中的一種或多種AIS數據。

一種實施方式中，步驟3包括：

步驟31，設置特征點候選集，將軌跡的起始點Pb和終點Pe加入特征點候選集；其中，每條軌跡以Si表示，i＝1-N，N為軌跡數量；

步驟32，對軌跡Si中的其他點，按以下公式計算航速變化率和航向變化率：

步驟33，將航速變化率大于預設的航速變化率閾值k1的軌跡點或航向變化率大于預設的航向變化率閾值k2的軌跡點添加到候選集；

步驟34，重復步驟32和步驟33直至Si中再無其他軌跡點。

一種實施方式中，步驟4包括：

步驟41，從特征點候選集中隨機選取一點p，檢索p點的所有密度可達點；若p點為核心點，則新建一個簇；

步驟42，若p點為邊界點且p點無密度可達點，則依據DBScan算法選取下一個點，重復步驟41至步驟42直至無點可檢索。

一種實施方式中，該方法還包括：

步驟2，對獲取的軌跡點進行預處理。

本發明還提出一種水上路網抽取系統，其特征在于，包括：

軌跡點獲取模塊，用于獲取船舶在水上通行的軌跡點；

特征點候選集模塊，用于從軌跡點中選擇特征點加入特征點候選集；

聚類模塊，用于使用DBScan算法對特征點候選集中的點進行聚類，獲得船舶軌跡的聚類結果；

路網形成模塊，用于根據聚類結果將聚類后形成的各個簇繪制在海圖上形成路網。