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基于注意力Seq2Seq模型的终端区航空器航迹预测 被引量:6
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作者 卢婷婷 刘博 李纯柱 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第9期3882-3895,共14页
为充分挖掘机场终端区航空器航迹时间依赖性,解决中长期、多步长航迹预测精度不稳定的问题,引入注意力机制(attention mechanism)和教师监督(teacher forcing)中的指数衰减(exponential decay)采样方法,提出了一种基于序列到序列框架的... 为充分挖掘机场终端区航空器航迹时间依赖性,解决中长期、多步长航迹预测精度不稳定的问题,引入注意力机制(attention mechanism)和教师监督(teacher forcing)中的指数衰减(exponential decay)采样方法,提出了一种基于序列到序列框架的机场终端区航迹预测模型(Seq2Seq-attention mechanism-exponential decay,SAE)。序列到序列框架实现了多步长预测,注意力机制提高解码器预测精度,指数衰减采样方法加速了训练阶段模型收敛,在一定程度上提高了模型的泛化性。最后,为了验证提出方法的有效性,利用天津终端区28架次、90 d ADS-B航迹数据构建原始数据集,以平均绝对误差(mean squared error,MAE)和均方根误差(root mean squared error,RMSE)作为模型性能评价指标,进行了航迹预测实验,实验结果表明:高度、经度和纬度在序列到序列框架中的循环神经网络分别采用LSTM、GRU和LSTM可以获得最好预测性能;以4种预测长度1、3、5和10 min进行建模,与基线模型中预测性能最好的结果比较,所提出方法在验证集上的高度、经度和纬度指标表现最优,10 min预测窗口下的平均绝对误差分别降低了66.30%、54.62%和36.59%,均方根误差分别降低了65.45%、38.16%和20.57%,同时,上述4种预测时长下所提出方法预测结果的均值和方差最小,表明随着预测时长的增加,模型预测结果的稳定性最好。此外,引入的注意力机制与指数衰减采样方法对有效捕捉航迹时间依赖性、提高模型泛化性均具有积极的贡献。 展开更多
关键词 航空运输 航迹预测 终端区 序列到序列框架 注意力机制
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京津地区“7·25”强降水过程之溃变理论分析 被引量:2
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作者 张鹏洲 张艳艳 《现代农业科技》 2013年第11期269-270,共2页
论述了溃变理论之V-3θ图结构分析方法,用此方法分析了京津地区一次罕见的大暴雨天气过程,并利用实况雷达监测数据对其验证。结果表明:溃变理论能够准确地预测暴雨天气,V-3θ图结构分析法可作为预测暴雨天气的新方法,是传统暴雨天气预... 论述了溃变理论之V-3θ图结构分析方法,用此方法分析了京津地区一次罕见的大暴雨天气过程,并利用实况雷达监测数据对其验证。结果表明:溃变理论能够准确地预测暴雨天气,V-3θ图结构分析法可作为预测暴雨天气的新方法,是传统暴雨天气预测的一种有效补充手段,为气象预报方法提供新思路。 展开更多
关键词 强降水过程 溃变理论 京津地区 2012年7月25日
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基于时空序列的Conv-LSTM航班延误预测模型 被引量:8
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作者 屈景怡 杨柳 +1 位作者 陈旭阳 王茜 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2022年第10期3275-3282,共8页
精准的航班延误预测结果可以为大面积航班延误的预防提供巨大的参考价值。航班延误预测是在特定空间下做时间序列预测,然而目前已有预测方法多为两种或多种算法的结合,存在算法间的融合问题。针对上述问题,提出了一种综合考虑时空序列... 精准的航班延误预测结果可以为大面积航班延误的预防提供巨大的参考价值。航班延误预测是在特定空间下做时间序列预测,然而目前已有预测方法多为两种或多种算法的结合,存在算法间的融合问题。针对上述问题,提出了一种综合考虑时空序列的卷积长短时记忆(Conv-LSTM)网络航班延误预测模型。所提模型在长短时记忆(LSTM)网络提取时间特征的基础上,将网络的输入和权重矩阵进行卷积来提取空间特征,从而充分利用数据集包含的时间和空间信息。实验结果表明,与LSTM、仅考虑空间信息的卷积神经网络(CNN)模型相比,Conv-LSTM模型的准确率分别提高了0.65个百分点和2.36个百分点。由此可见,同时考虑时空特性可以在航班延误问题中获得更精确的预测结果。此外,基于所提模型设计并实现了基于浏览器/服务器(B/S)架构的航班延误分析系统,并且该系统也可以应用于空中交通管理局流量控制中心。 展开更多
关键词 航班延误预测 时空序列 深度学习 卷积长短时记忆网络 气象信息 航班信息
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青藏高原冬春积雪的小波分析 被引量:1
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作者 张艳艳 张鹏洲 《现代农业科技》 2012年第23期242-244,共3页
采用EOF、小波分析方法对国家气候中心提供的青藏高原39个台站1960—2003年的雪深资料进行分析,研究了近44年青藏高原冬春积雪的时间变化和空间分布特征。青海境内、唐古拉山及川西高原一带,是青藏高原冬春积雪最主要的空间分布型;小波... 采用EOF、小波分析方法对国家气候中心提供的青藏高原39个台站1960—2003年的雪深资料进行分析,研究了近44年青藏高原冬春积雪的时间变化和空间分布特征。青海境内、唐古拉山及川西高原一带,是青藏高原冬春积雪最主要的空间分布型;小波分析揭示出青藏高原冬春积雪具有16.0年和5.14年的显著周期变化尺度。 展开更多
关键词 青藏高原积雪 时间分布 EOF分析 小波分析
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2008年7月20—22日四川盆地暴雨的中小尺度系统风场特征分析
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作者 张鹏洲 张艳艳 《现代农业科技》 2018年第13期208-210,共3页
本文利用强对流中小尺度系统的多普勒雷达速度回波以及基本反射率因子,结合天气实况,分析了2008年7月20—22日四川盆地强对流中小尺度天气系统的风场特征。结果表明,在局地暴雨天气过程中通常不是单一地出现某种特定的中小尺度系统,而... 本文利用强对流中小尺度系统的多普勒雷达速度回波以及基本反射率因子,结合天气实况,分析了2008年7月20—22日四川盆地强对流中小尺度天气系统的风场特征。结果表明,在局地暴雨天气过程中通常不是单一地出现某种特定的中小尺度系统,而是常常多个同时出现,只是在发展强度上有所差异;利用雷达速度回波和反射率因子相结合是分析典型中小尺度系统的有效方法。 展开更多
关键词 强对流 中小尺度系统 径向速度 四川盆地 2008年7月20—22日
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