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深度学习算法下船舶航行轨迹异常行为检测方法
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作者 冀娜 胡磊 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第15期164-167,共4页
针对船舶航行轨迹数据因时间序列特征导致的不确定性,难以准确捕捉航行轨迹数据的关键信息,影响最终检测精度的问题,提出深度学习算法下船舶航行轨迹异常行为检测方法。依据船舶自动识别系统(AIS)获取船舶航行轨迹数据并实施预处理后,提... 针对船舶航行轨迹数据因时间序列特征导致的不确定性,难以准确捕捉航行轨迹数据的关键信息,影响最终检测精度的问题,提出深度学习算法下船舶航行轨迹异常行为检测方法。依据船舶自动识别系统(AIS)获取船舶航行轨迹数据并实施预处理后,提取AIS船舶航行轨迹的时间序列特征。将AIS船舶航行轨迹特征输入门控循环单元循环神经网络深度学习模型进行处理,依据更新门、重置门处理,最终实现船舶航行轨迹异常行为检测。实验证明,该方法在不同种类船舶类型混合情况下,检测偏差均小于1.1%,时效性均能够保证在97.5%以上,能够实时监控船舶航行状态,预警异常行为,降低船舶发生事故风险,推动海上交通管理智能化发展。 展开更多
关键词 深度学习算法 船舶航行 轨迹异常检测 船舶自动识别系统 门控循环单元
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基于R-Tree的高效异常轨迹检测算法 被引量:16
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作者 刘良旭 乔少杰 +2 位作者 刘宾 乐嘉锦 唐常杰 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2426-2435,共10页
提出了异常轨迹检测算法,通过检测轨迹的局部异常程度来判断两条轨迹是否全局匹配,进而检测异常轨迹.算法要点如下:(1)为了有效地表示轨迹的局部特征,以k个连续轨迹点作为基本比较单元,提出一种计算两个基本比较单元间不匹配程度的距离... 提出了异常轨迹检测算法,通过检测轨迹的局部异常程度来判断两条轨迹是否全局匹配,进而检测异常轨迹.算法要点如下:(1)为了有效地表示轨迹的局部特征,以k个连续轨迹点作为基本比较单元,提出一种计算两个基本比较单元间不匹配程度的距离函数,并在此基础上定义了局部匹配、全局匹配和异常轨迹的概念;(2)针对异常轨迹检测算法普遍存在计算代价高的不足,提出了一种基于R-Tree的异常轨迹检测算法,其优势在于利用R-Tree和轨迹间的距离特征矩阵找出所有可能匹配的基本比较单元对,然后再通过计算距离确定其是否局部匹配,从而消除大量不必要的距离计算.实验结果表明,该算法不仅具有很好的效率,而且检测出来的异常轨迹也具有实际意义. 展开更多
关键词 异常轨迹检测 R树 基于平移的最小Hausdorff距离 全局匹配 局部匹配
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基于DBSCAN聚类算法的异常轨迹检测 被引量:27
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作者 周培培 丁庆海 +1 位作者 罗海波 侯幸林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期230-237,共8页
现有的异常轨迹检测算法往往侧重于检测轨迹的空域异常,忽略了对轨迹时域异常的检测,并且检测精确度不高,针对此类问题,提出了基于增强聚类的异常轨迹检测算法。首先,采用基于速度的最小描述长度(VMDL)准则把轨迹简化成有序线段;然后,... 现有的异常轨迹检测算法往往侧重于检测轨迹的空域异常,忽略了对轨迹时域异常的检测,并且检测精确度不高,针对此类问题,提出了基于增强聚类的异常轨迹检测算法。首先,采用基于速度的最小描述长度(VMDL)准则把轨迹简化成有序线段;然后,使用改进的线段间的距离定义,基于DBSCAN算法把线段分为不同的类,以建模局部正常运动模式;最后,采用先检测空间异常性再检测时间异常性的二级检测算法,检测时空异常轨迹点。在多个测试集上的实验结果表明:该算法可以检测位置、角度、速度等三种时空异常轨迹点,相对于其他算法,明显提高了异常轨迹检测的精确度。 展开更多
关键词 时空异常轨迹检测 VMDL分割准则 DBSCAN聚类算法 二级检测算法
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基于核主成分分析的异常轨迹检测方法 被引量:11
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作者 鲍苏宁 张磊 杨光 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第7期2107-2110,共4页
针对现有算法不能有效应用于多因素轨迹异常检测的问题,提出基于核主成分分析(KPCA)的异常轨迹检测方法。首先,为了改善轨迹特征提取的效果,采用KPCA对轨迹数据进行空间转换,将非线性空间转换到高维线性空间;其次,为了提高异常检测的准... 针对现有算法不能有效应用于多因素轨迹异常检测的问题,提出基于核主成分分析(KPCA)的异常轨迹检测方法。首先,为了改善轨迹特征提取的效果,采用KPCA对轨迹数据进行空间转换,将非线性空间转换到高维线性空间;其次,为了提高异常检测的准确率,采用一类支持向量机对轨迹特征数据进行无监督学习和预测;最终检测出具有异常行为的轨迹。采用大西洋飓风数据对算法进行测试,实验结果表明,该算法能够有效提取出轨迹特征,并且与同类算法相比,该算法在多因素轨迹异常检测方面具有更好的检测效果。 展开更多
关键词 异常轨迹检测 核主成分分析 高维特征空间 一类支持向量机
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基于R-tree的高效异常轨迹检测算法 被引量:3
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作者 陈锦阳 刘良旭 +2 位作者 宋加涛 王让定 管博 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第10期34-37,共4页
异常检测是一种流行的数据挖掘任务,但是轨迹数据的异常检测的研究比较少,而且存在的算法也较有局限性,因此J.-G Lee等人提出了TRAOD算法。该算法能够有效地检测出异常的轨迹,但是也存在着缺陷。它的复杂度和准确度比较难平衡,在参数的... 异常检测是一种流行的数据挖掘任务,但是轨迹数据的异常检测的研究比较少,而且存在的算法也较有局限性,因此J.-G Lee等人提出了TRAOD算法。该算法能够有效地检测出异常的轨迹,但是也存在着缺陷。它的复杂度和准确度比较难平衡,在参数的选取上也比较难,算法的运行时间较长。基于TRAOD的问题,提出一种基于R-tree的高效的异常轨迹检测算法R-TRAOD。该算法通过R-tree对轨迹点进行索引搜索其领域内的轨迹点,然后根据TRAOD算法对R-tree索引出来的轨迹点进行异常轨迹的检测,这样可以提高算法的运行速度。真实数据实验测试表明,该算法比最新的TRAOD异常轨迹挖掘算法效率要高。 展开更多
关键词 R-TREE 异常轨迹检测 TRAOD
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基于演化计算的异常轨迹并行检测算法 被引量:2
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作者 唐梦梦 吉根林 赵斌 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2017年第2期382-389,共8页
异常轨迹检测是轨迹数据挖掘研究领域的一个重要研究内容,基于演化计算的异常轨迹检测算法(Top-kevolving trajectory outlier detection,TOP-EYE)是一种有效的异常轨迹检测算法。不同于其他算法采用的轨迹距离计算方法,TOP-EYE算法从... 异常轨迹检测是轨迹数据挖掘研究领域的一个重要研究内容,基于演化计算的异常轨迹检测算法(Top-kevolving trajectory outlier detection,TOP-EYE)是一种有效的异常轨迹检测算法。不同于其他算法采用的轨迹距离计算方法,TOP-EYE算法从轨迹的方向和密度角度出发,采用演化计算的方式检测异常。为了提高TOP-EYE算法对海量轨迹数据集异常检测的效率,本文在其基础上提出了基于MapReduce的异常轨迹检测并行算法(Parallel detecting abnormal trajectory based on TOP-EYE,PDAT-TOP),利用MapReduce并行计算的优势提高了异常轨迹检测的效率。将算法PDAT-TOP在Hadoop平台上加以实现,实验结果表明,算法PDAT-TOP能够有效地检测异常轨迹,并且具有较高的可扩展性和加速比。 展开更多
关键词 异常轨迹检测 演化计算 并行异常轨迹检测 时空轨迹挖掘
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基于路口信息的出租车异常轨迹检测 被引量:1
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作者 惠飞 叶敏 +1 位作者 蔡柳 康科 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第15期243-248,265,共7页
针对出租车的异常轨迹检测问题,根据已有的出租车GPS数据,结合城市道路路口信息,提出了一种基于路口的异常轨迹检测算法(Intersection-Based Anomalous Trajectories Detection,IBATD)。该算法将GPS数据进行地图匹配,并将匹配后的GPS轨... 针对出租车的异常轨迹检测问题,根据已有的出租车GPS数据,结合城市道路路口信息,提出了一种基于路口的异常轨迹检测算法(Intersection-Based Anomalous Trajectories Detection,IBATD)。该算法将GPS数据进行地图匹配,并将匹配后的GPS轨迹以路口的形式描述,再以多叉树的方式实现轨迹聚类。通过计算待测轨迹的轨迹概率,并与给定异常阈值进行比较,将轨迹分类为正常或异常。与经典的基于Hausdorff距离的谱聚类算法相比,多叉树轨迹聚类具有更准确的轨迹模型库、更快的运算速度以及实时检测的特点。 展开更多
关键词 异常轨迹检测 GPS 跟踪 路口信息 多叉树聚类
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基于BP神经网络的异常轨迹检测方法 被引量:14
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作者 俞庆英 李倩 +1 位作者 陈传明 林文诗 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期229-236,241,共9页
为有效利用轨迹内外部属性进行异常检测,提出一种基于BP神经网络的异常轨迹识别方法。对原始轨迹数据进行去噪处理,存储至百度云的LBS云端,基于百度地图的轨迹数据可视化网站实现轨迹显示,并通过归一化数据计算轨迹属性值。同时,将轨迹... 为有效利用轨迹内外部属性进行异常检测,提出一种基于BP神经网络的异常轨迹识别方法。对原始轨迹数据进行去噪处理,存储至百度云的LBS云端,基于百度地图的轨迹数据可视化网站实现轨迹显示,并通过归一化数据计算轨迹属性值。同时,将轨迹内外部特征属性作为BP神经网络算法的输入层,轨迹相似度量值作为输出层,调整隐含层系数得到训练模型,从而识别用户异常轨迹。在2个用户数据集上的仿真结果表明,该方法的异常轨迹识别准确率分别达到92.3 %和100 %。 展开更多
关键词 轨迹数据集 BP神经网络 百度LBS云服务 轨迹属性 训练模型 异常轨迹检测
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一种基于轨迹大数据离线挖掘与在线实时监测的出租车异常轨迹检测算法 被引量:9
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作者 韩博洋 汪兆洋 金蓓弘 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期247-252,共6页
以防止出租车欺诈绕路为例,提出一种基于出租车GPS时空轨迹数据离线挖掘与在线实时检测相结合的异常轨迹检测算法,获得快速反馈实时检测的结果.首先,将路网地图进行网格化切分并编号,用Pathlet方法优化常用的以GPS点组成的轨迹序列,并... 以防止出租车欺诈绕路为例,提出一种基于出租车GPS时空轨迹数据离线挖掘与在线实时检测相结合的异常轨迹检测算法,获得快速反馈实时检测的结果.首先,将路网地图进行网格化切分并编号,用Pathlet方法优化常用的以GPS点组成的轨迹序列,并将轨迹通过匹配、补全等处理变换为Pathlet序列.然后,从大量出租车历史数据中,获得轨迹的Pathlet序列,并聚类得到起点与终点之间正常的K类轨迹.当实时轨迹需要被检测时,便与K类正常轨迹进行匹配,只需计算两段Pathlet序列的编辑距离,并同时考量时间和空间两个维度设定合理阈值,判断是否抛出异常.最后,基于北京地区2011年3月到5月出租车GPS轨迹的真实数据集进行了大量实验,对比了相关工作,印证了所提出算法的有效性和高效性. 展开更多
关键词 GPS轨迹 异常轨迹检测 Pathlet方法 时空数据挖掘
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基于聚类的出租车异常轨迹检测 被引量:11
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作者 朱燕 李宏伟 +2 位作者 樊超 许栋浩 施方林 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期16-20,共5页
出租车全球定位系统数据中蕴含城市交通和移动对象行为的宏观信息,从中可以挖掘出有价值的异常轨迹模式。将位置和几何形状、行驶时间分别作为出租车轨迹的空间与时间特征,根据特征偏离情况划分时间、空间和时空异常轨迹。从轨迹数据中... 出租车全球定位系统数据中蕴含城市交通和移动对象行为的宏观信息,从中可以挖掘出有价值的异常轨迹模式。将位置和几何形状、行驶时间分别作为出租车轨迹的空间与时间特征,根据特征偏离情况划分时间、空间和时空异常轨迹。从轨迹数据中提取相同起终点的轨迹集,将轨迹划分成轨迹片段,计算轨迹间的相似度并进行基于距离和密度的聚类,在空间特征上初步分离出频繁和稀疏轨迹,根据数据异常判定的kσ准则确定时间特征异常的分离阈值,对时间特征进行再次划分,最终实现出租车异常轨迹检测。实验结果表明,该方法能从异常轨迹中挖掘出个性化路线、异常停留位置和交通路段,为智能交通、物流高效规划和执行等提供参考信息。 展开更多
关键词 异常轨迹检测 全球定位系统数据 轨迹聚类 时空特征 轨迹模式
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基于聚类的兴趣区域间异常轨迹并行检测算法 被引量:1
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作者 许振 吉根林 唐梦梦 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期59-64,共6页
轨迹异常检测能够用来分析移动对象的异常运动行为,在交通运输、医疗监护等领域都有广泛应用.兴趣区域是移动对象集中活动的区域.本文提出了一种新的兴趣区域间异常轨迹检测算法(Detecting Anomalous Trajectories Between Interest Reg... 轨迹异常检测能够用来分析移动对象的异常运动行为,在交通运输、医疗监护等领域都有广泛应用.兴趣区域是移动对象集中活动的区域.本文提出了一种新的兴趣区域间异常轨迹检测算法(Detecting Anomalous Trajectories Between Interest Regions,DATIR).不同于已有的从局部采样点进行检测的算法,DATIR算法综合考虑了轨迹的局部特征和全局特征,利用聚类方法检测兴趣区域间的异常轨迹,并能挖掘出兴趣区域间的正常路径.为了提高海量轨迹数据的异常检测效率,在DATIR算法的基础上,提出了一种并行检测算法(Parallel Algorithm for Detecting Anomalous Trajectories Between Interest Regions,PDATIR).实验结果表明,DATIR算法能够有效地检测兴趣区域间的异常轨迹,并且能够检测出兴趣区域间的正常轨迹;PDATIR算法在大数据集上表现出了明显的性能优势,具有较好的可扩展性和较高的加速比. 展开更多
关键词 异常轨迹检测 兴趣区域 聚类 MAPREDUCE
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终端区航空器异常轨迹识别研究 被引量:12
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作者 李楠 强懿耕 +1 位作者 孙瑜 邓人博 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期21-27,共7页
为保障终端区航空器飞行安全,减轻管制员工作负荷,首先,综合考虑航空器轨迹位置、速度和高度等因素,提出终端区航空器异常轨迹的定义和识别流程;其次,建立基于速度修正系数的轨迹相似性模型,采用谱聚类方法对终端区航空器轨迹自动分类;... 为保障终端区航空器飞行安全,减轻管制员工作负荷,首先,综合考虑航空器轨迹位置、速度和高度等因素,提出终端区航空器异常轨迹的定义和识别流程;其次,建立基于速度修正系数的轨迹相似性模型,采用谱聚类方法对终端区航空器轨迹自动分类;最后,计算每类轨迹数据分布的特征,选取2条中心轨迹来表征每类轨迹的位置特征,提取轨迹间相似性距离和飞行距离作为异常特征因子,识别航空器异常轨迹。结果表明:用基于速度修正系数的轨迹相似性模型,能够实现航空器轨迹自动分类,分类结果较为合理准确;改进异常特征因子,设置2条中心轨迹时,相较于设置1条中心轨迹,检测效果更好。 展开更多
关键词 航空安全 异常轨迹检测 轨迹相似性 谱聚类 终端区
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