[發(fā)明專利]基于歷史軌跡的軌跡預測方法及裝置

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• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112215429A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 谷源濤;林仲航
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30;G06F16/2458;G06F16/29
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種基于歷史軌跡的軌跡預測方法，其特征在于，所述方法包括：

從預設的多條歷史軌跡的子軌跡集合中，選取與觀測軌跡匹配度最高的K條子軌跡，作為K條樣本軌跡，所述多條歷史軌跡包括多個航空器的歷史運行軌跡，所述觀測軌跡包括當前觀測的航空器的運行軌跡，所述歷史軌跡的子軌跡的長度小于或等于所述歷史軌跡的長度，且大于所述觀測軌跡的長度，K為正整數；

分別確定所述K條樣本軌跡中各條樣本軌跡與所述觀測軌跡之間的平均距離；

在各個平均距離中存在小于或等于預設的距離閾值的平均距離的情況下，根據所述K條樣本軌跡，確定所述觀測軌跡在預測時刻的估計位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述從預設的多個歷史軌跡的子軌跡集合中，選取與觀測軌跡匹配度最高的K條子軌跡，作為K條樣本軌跡，包括：

分別確定所述子軌跡集合中各條子軌跡與觀測軌跡之間的第一距離，所述第一距離為歐式距離；

將所述子軌跡集合中與所述觀測軌跡的第一距離最短的K條子軌跡，確定為與所述觀測軌跡匹配度最高的K條子軌跡；

將所述K條子軌跡，確定為K條樣本軌跡。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述分別確定所述K條樣本軌跡中各條樣本軌跡與所述觀測軌跡之間的平均距離，包括：

對于任一樣本軌跡，分別確定預設時長內所述樣本軌跡與所述觀測軌跡的各個對應軌跡點之間的第二距離；

將所述第二距離的平均值，確定為所述樣本軌跡與所述觀測軌跡之間的平均距離。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述K條樣本軌跡，確定所述觀測軌跡在預測時刻的估計位置，包括：

分別確定所述K條樣本軌跡中各條樣本軌跡與所述觀測軌跡之間的第三距離；

從所述K條樣本軌跡中，選取與所述觀測軌跡的第三距離最短的M條樣本軌跡，M為正整數且M≤K；

根據所述第三距離，分別確定所述M條樣本軌跡中各條樣本軌跡的權重；

根據所述M條樣本軌跡及所述權重，確定所述觀測軌跡在預測時刻的估計位置。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述M條樣本軌跡及所述權重，確定所述觀測軌跡在預測時刻的估計位置，包括：

分別確定各條樣本軌跡與所述觀測軌跡的預測時刻對應的目標時間點；

根據各條樣本軌跡在所述目標時間點的軌跡位置及所述權重，確定所述觀測軌跡在預測時刻的估計位置。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述M條樣本軌跡在所述目標時間點的軌跡位置及所述權重，確定所述觀測軌跡在所述預測時刻的估計位置，包括：

根據所述M條樣本軌跡在所述目標時間點的軌跡位置及所述權重，通過混合高斯分布，擬合所述觀測軌跡在所述預測時刻的估計位置服從的概率分布；

根據所述概率分布，確定所述觀測軌跡在所述預測時刻的估計位置。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在各個平均距離中均不存在小于或等于預設的距離閾值的平均距離的情況下，從所述子軌跡集合中除所述K條樣本軌跡外的子軌跡中，重新選取與所述觀測軌跡匹配度最高的K條子軌跡；

將重新選取的K條子軌跡，作為K條樣本軌跡。

8.一種基于歷史軌跡的軌跡預測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

樣本軌跡確定模塊，用于從預設的多條歷史軌跡的子軌跡集合中，選取與觀測軌跡匹配度最高的K條子軌跡，作為K條樣本軌跡，所述多條歷史軌跡包括多個航空器的歷史運行軌跡，所述觀測軌跡包括當前觀測的航空器的運行軌跡，所述歷史軌跡的子軌跡的長度小于或等于所述歷史軌跡的長度，且大于所述觀測軌跡的長度，K為正整數；

平均距離確定模塊，用于分別確定所述K條樣本軌跡中各條樣本軌跡與所述觀測軌跡之間的平均距離；

預測模塊，用于在各個平均距離中存在小于或等于預設的距離閾值的平均距離的情況下，根據所述K條樣本軌跡，確定所述觀測軌跡在預測時刻的估計位置。