为解决大数据下船舶会遇识别算法效率不高且存在误判等问题,提出一种融合国际海上避碰规则(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)的带噪声的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of a...为解决大数据下船舶会遇识别算法效率不高且存在误判等问题,提出一种融合国际海上避碰规则(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)的带噪声的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法,建立船舶会遇识别模型。在DBSCAN算法对邻域内的船舶数量进行统计时,计算船舶间的最近会遇距离(distance to closest point of approach,DCPA)和最近会遇时间(time to closest point of approach,TCPA),初步筛选邻域内的噪声点;基于模糊综合评价模型计算船舶会遇风险,对邻域内的船舶进行二次筛选,实现船舶会遇态势的提取。结果表明:改进后的DBSCAN算法过滤掉传统DBSCAN算法识别到的非会遇局面,并且在同一会遇局面下的船舶数量均保持在4艘以内;输出的会遇船舶风险演变趋势对实际水域内高风险船舶的监控适用性较好,能有效辅助船舶避碰。所提识别模型对保障航行安全和提高海事监管效率具有重要意义。展开更多
针对装甲车辆运动状态复杂性、战场态势不确定性、战术迷惑和欺骗性导致装甲车辆集群运动轨迹难以准确预测的问题,提出一种基于密度的空间聚类应用(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)和长短时记忆(L...针对装甲车辆运动状态复杂性、战场态势不确定性、战术迷惑和欺骗性导致装甲车辆集群运动轨迹难以准确预测的问题,提出一种基于密度的空间聚类应用(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)和长短时记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的装甲车辆集群轨迹预测方法。根据装甲车辆的斜坡上行驶、转向和车-车交互行驶状态,建立运动学模型。选取机动特征、环境特征和车-车交互特征等轨迹特征信息,基于双层LSTM网络预测单个装甲车辆的轨迹。基于DBSCAN算法将多条单装预测轨迹进行分段、相似度计算和聚类,获得集群代表轨迹作为装甲车辆集群的预测轨迹。仿真结果表明,所提方法能够有效预测装甲车辆集群轨迹,实现料敌于先、谋敌于前。展开更多
针对无线信道动态衰落特性引起的蜂窝网室内定位误差较大的问题,该文提出基于密度的空间聚类(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)子空间匹配算法,有效剔除大误差点,提高定位精度。首先通过划分信号空...针对无线信道动态衰落特性引起的蜂窝网室内定位误差较大的问题,该文提出基于密度的空间聚类(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)子空间匹配算法,有效剔除大误差点,提高定位精度。首先通过划分信号空间,构建多个子空间,在子空间中利用加权K近邻匹配算法(Weighted K Nearest Neighbor,WKNN)估计出目标位置;然后利用DBSCAN对估计位置进行聚类以剔除异常点;最后结合概率模型确定最终估计位置。实验结果表明,基于DBSCAN的子空间匹配算法能有效剔除大误差点,提高蜂窝网室内定位系统的整体性能。展开更多
为提高集群资源使用效率,管理员需要对用户进行分类,从而对不同用户提出资源使用策略。DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法可对用户进行分类,但对初始参数敏感。为此,提出改进算法,首先将密...为提高集群资源使用效率,管理员需要对用户进行分类,从而对不同用户提出资源使用策略。DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法可对用户进行分类,但对初始参数敏感。为此,提出改进算法,首先将密度进行层次划分,由此得出各层次的密度阈值,在每种阈值下采用DBSCAN算法,解决全局参数问题。在此基础上,创新地使用一个直接可达距离排序队列,将排序信息作为可变参数,减小初始参数对结果的影响。通过高性能计算中心用户数据的实例验证了其可行性。实验结果表明,改进后的算法提高了用户分类的准确性和全面性。展开更多
针对海战场环境下态势评估中目标数量多、类型复杂多样的问题,首先引入数据聚类对态势评估的目标分群环节进行聚类分群,提出基于DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法的密度聚类,可聚类任意形状的...针对海战场环境下态势评估中目标数量多、类型复杂多样的问题,首先引入数据聚类对态势评估的目标分群环节进行聚类分群,提出基于DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法的密度聚类,可聚类任意形状的数据簇,遍历性好,能够对战场环境下目标进行全面合理的分群;然后,给出了算法计算的基本步骤,并利用算例对已知战场态势的目标群进行正确性验证;最后,将该算法与基于划分的K-means算法、基于层次的AGNES(AGglomerative NESting)算法进行了对比分析,证明了该算法的有效性和合理性。展开更多
针对出租车随意停靠造成城市交通拥堵甚至交通事故的问题,利用成都实际区域的出租车GPS(Global Position System)数据和爬取的POI(Point of Interest)数据,使用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise)聚...针对出租车随意停靠造成城市交通拥堵甚至交通事故的问题,利用成都实际区域的出租车GPS(Global Position System)数据和爬取的POI(Point of Interest)数据,使用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise)聚类算法对上下客点进行聚类,得到出租车的载客热点,根据POI的类型划定载客热点区域的类型,对出租车不同时间的出行需求进行分析,进而划分出出租车的固定停车区域。研究结果表明,出租车固定停车区域的设定与出行者的出行需求有关,即将固定停车区域设置在出行者出行需求多的区域,可以满足出行者的不同出行需求。结合出租车载客热点和爬取POI数据划定固定停车区域的方法具有较高的实用性,可为城市交通安全方面提供理论和现实意义。展开更多
针对航空发动机滑油箱油量测量值易受多个参数影响导致滑油消耗率难以计算和预测的问题,提出了一种改进的滑油量数据提取规则和滑油消耗率预测方法。基于密度聚类算法(Density-based spatial clustering of applications with noise,DBS...针对航空发动机滑油箱油量测量值易受多个参数影响导致滑油消耗率难以计算和预测的问题,提出了一种改进的滑油量数据提取规则和滑油消耗率预测方法。基于密度聚类算法(Density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)等方法对发动机数据进行了清洗,获取平稳飞行状态下滑油量数据。使用最小二乘法对滑油量进行拟合,得到了滑油消耗率,平均拟合优度达到了0.86。在此基础上,利用多层感知器(Multi-layer perception,MLP)建立了滑油消耗率与飞行状态参数之间的关系,预测结果与实际值的平均绝对百分比误差为1.15%。本文提出的方法能够满足实际工程需求,为评估航空发动机滑油系统的健康状况提供了可靠参考。展开更多
文摘为解决大数据下船舶会遇识别算法效率不高且存在误判等问题,提出一种融合国际海上避碰规则(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)的带噪声的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法,建立船舶会遇识别模型。在DBSCAN算法对邻域内的船舶数量进行统计时,计算船舶间的最近会遇距离(distance to closest point of approach,DCPA)和最近会遇时间(time to closest point of approach,TCPA),初步筛选邻域内的噪声点;基于模糊综合评价模型计算船舶会遇风险,对邻域内的船舶进行二次筛选,实现船舶会遇态势的提取。结果表明:改进后的DBSCAN算法过滤掉传统DBSCAN算法识别到的非会遇局面,并且在同一会遇局面下的船舶数量均保持在4艘以内;输出的会遇船舶风险演变趋势对实际水域内高风险船舶的监控适用性较好,能有效辅助船舶避碰。所提识别模型对保障航行安全和提高海事监管效率具有重要意义。
文摘针对装甲车辆运动状态复杂性、战场态势不确定性、战术迷惑和欺骗性导致装甲车辆集群运动轨迹难以准确预测的问题,提出一种基于密度的空间聚类应用(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)和长短时记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络的装甲车辆集群轨迹预测方法。根据装甲车辆的斜坡上行驶、转向和车-车交互行驶状态,建立运动学模型。选取机动特征、环境特征和车-车交互特征等轨迹特征信息,基于双层LSTM网络预测单个装甲车辆的轨迹。基于DBSCAN算法将多条单装预测轨迹进行分段、相似度计算和聚类,获得集群代表轨迹作为装甲车辆集群的预测轨迹。仿真结果表明,所提方法能够有效预测装甲车辆集群轨迹,实现料敌于先、谋敌于前。
文摘针对无线信道动态衰落特性引起的蜂窝网室内定位误差较大的问题,该文提出基于密度的空间聚类(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)子空间匹配算法,有效剔除大误差点,提高定位精度。首先通过划分信号空间,构建多个子空间,在子空间中利用加权K近邻匹配算法(Weighted K Nearest Neighbor,WKNN)估计出目标位置;然后利用DBSCAN对估计位置进行聚类以剔除异常点;最后结合概率模型确定最终估计位置。实验结果表明,基于DBSCAN的子空间匹配算法能有效剔除大误差点,提高蜂窝网室内定位系统的整体性能。
文摘桥梁结构的模态参数识别作为桥梁健康检测系统中的主要环节之一,参数识别的精确程度直接影响着桥梁健康评估的准确程度。因此,针对现阶段被广泛运用的确定-随机子空间算法(combined determine-stochastic subspace identification,CDSI)存在的不足,需人工参与稳定图中模态的辨识,提出了将基于密度的聚类算法(density-based spatial clustering of application with noise,DBSCAN)嵌入到该识别算法中,以提高模态参数识别的效率。首先简单介绍了CDSI识别算法和DBSCAN聚类的相关原理及定义,其次详细介绍了如何将DBSCAN聚类算法有效地嵌入到CDSI算法中,以实现对稳定图中模态的智能化辨识;最后以某大型斜拉桥为识别对象,并将识别结果与MIDAS有限元软件所得结果作对比,结果表明,所提改进CDSI识别算法能够精确地识别出桥梁结构的固有频率值,且所得模态振型图与理论振型图具有很好的相似性。
文摘为提高集群资源使用效率,管理员需要对用户进行分类,从而对不同用户提出资源使用策略。DBSCAN(Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法可对用户进行分类,但对初始参数敏感。为此,提出改进算法,首先将密度进行层次划分,由此得出各层次的密度阈值,在每种阈值下采用DBSCAN算法,解决全局参数问题。在此基础上,创新地使用一个直接可达距离排序队列,将排序信息作为可变参数,减小初始参数对结果的影响。通过高性能计算中心用户数据的实例验证了其可行性。实验结果表明,改进后的算法提高了用户分类的准确性和全面性。
文摘针对海战场环境下态势评估中目标数量多、类型复杂多样的问题,首先引入数据聚类对态势评估的目标分群环节进行聚类分群,提出基于DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法的密度聚类,可聚类任意形状的数据簇,遍历性好,能够对战场环境下目标进行全面合理的分群;然后,给出了算法计算的基本步骤,并利用算例对已知战场态势的目标群进行正确性验证;最后,将该算法与基于划分的K-means算法、基于层次的AGNES(AGglomerative NESting)算法进行了对比分析,证明了该算法的有效性和合理性。
文摘针对出租车随意停靠造成城市交通拥堵甚至交通事故的问题,利用成都实际区域的出租车GPS(Global Position System)数据和爬取的POI(Point of Interest)数据,使用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise)聚类算法对上下客点进行聚类,得到出租车的载客热点,根据POI的类型划定载客热点区域的类型,对出租车不同时间的出行需求进行分析,进而划分出出租车的固定停车区域。研究结果表明,出租车固定停车区域的设定与出行者的出行需求有关,即将固定停车区域设置在出行者出行需求多的区域,可以满足出行者的不同出行需求。结合出租车载客热点和爬取POI数据划定固定停车区域的方法具有较高的实用性,可为城市交通安全方面提供理论和现实意义。
文摘针对航空发动机滑油箱油量测量值易受多个参数影响导致滑油消耗率难以计算和预测的问题,提出了一种改进的滑油量数据提取规则和滑油消耗率预测方法。基于密度聚类算法(Density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)等方法对发动机数据进行了清洗,获取平稳飞行状态下滑油量数据。使用最小二乘法对滑油量进行拟合,得到了滑油消耗率,平均拟合优度达到了0.86。在此基础上,利用多层感知器(Multi-layer perception,MLP)建立了滑油消耗率与飞行状态参数之间的关系,预测结果与实际值的平均绝对百分比误差为1.15%。本文提出的方法能够满足实际工程需求,为评估航空发动机滑油系统的健康状况提供了可靠参考。
