申请/专利权人：武汉大海信息系统科技有限公司

申请日：2023-06-19

公开（公告）日：2024-01-26

公开（公告）号：CN116978259B

主分类号：G08G3/00

分类号：G08G3/00;G01C21/20;G06F18/22;G06F18/25

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.26#授权;2023.11.17#实质审查的生效;2023.10.31#公开

摘要：一种船舰航行轨迹预测方法、装置及存储介质，属于数据识别技术领域，包括步骤S1：在监测区域内等间隔绘制横向网格线，获取监测区域内的历史航行数据；步骤S2：对航行轨迹进行聚合，获得多组航线集合，获取航行轨迹中船舰在相邻横向网格线之间的标准航行时间；步骤S3：建立第一预测模型和第二预测模型，若目标船舰实际航行路线位于标准航行区域、且实际航行时间与标准航行时间相匹配，则使用第一预测模型对船舰航行轨迹进行预测，否则，使用第二预测模型对船舰航行轨迹进行预测。通过本发明可以识别出正常状态和异常状态的船舰，从而将其分别分配至不同的模型中进行预测，从而提升对船舰航线路线预测的准确率。

主权项：1.一种船舰航行轨迹预测方法，其特征在于，包括：步骤S1：确定监测区域，在所述监测区域内等间隔绘制n条横向网格线，相邻所述横向网格线间隔第一距离，将所述监测区域内的所述横向网格线编号为D1,D2,L,Dk，在目标船舰进入所述监测区域后，基于目标船舰类型，获取所述监测区域内的历史航行数据，所述历史航行数据包括同类型的多个船舰航行轨迹，每条航行轨迹包括多个定位点，在所述监测区域内建立坐标系，获取每个所述定位点的定位时间和坐标；步骤S2：将每条航行轨迹与所述横向网格线相交的位置定义为对比点，基于第一公式计算两条航行轨迹的相似度μ，第一公式为：其中，和为对比的两条航行轨迹中，第一条航行轨迹和第二条航行轨迹第i个所述对比点的横坐标，基于相似度对航行轨迹进行聚合，获得多组航线集合，基于所述定位点获取每条航行轨迹中船舰在相邻所述横向网格线之间的航行时间，建立第一数据集，将位于同组且对应相同编号所述横向网格线的航行时间划分至同一个所述第一数据集内，获取所述第一数据集内所有航行时间的方差，若航行时间的方差在第一数值范围内，则将所述第一数据集内所有航行时间的平均值作为目标船舰在两个所述横向网格线之间的标准航行时间；步骤S3：建立第一预测模型和第二预测模型，对每组所述航线集合进行融合，获得标准航行区域，监测目标船舰在前I个所述横向网格线内的实际航行路线和实际航行时间，若目标船舰实际航行路线位于标准航行区域、且实际航行时间与所述标准航行时间相匹配，则使用所述第一预测模型对船舰航行轨迹进行预测，否则，使用所述第二预测模型对船舰航行轨迹进行预测；对航行轨迹进行融合，获得所述标准航行区域包括以下步骤：建立第二数据集，将同一航线集合内包括相同纵坐标的所述对比点划分至同一个所述第二数据集内，计算所述第二数据集内各个所述对比点横坐标的差值，筛选并记录横坐标差值最大时所对应的两个所述对比点，将横坐标较小的所述对比点定义为第一边界点，横坐标较大的所述对比点定义为第二边界点，将每个所述第二数据集筛选出的所述第一边界点依次连接，获得第一边界线，所述第二边界点依次连接，获得第二边界线，将位于所述第一边界线和所述第二边界线之间的区域设置为所述标准航行区域；计算每条航行轨迹在所有相邻所述横向网格线之间的航行时间包括以下步骤：设定第二距离，定义所述定位点与所述横向网格线之间的最短距离为第三距离，将所述第三距离小于等于所述第二距离的定位点定义为基点，设定第二数值范围，若两个所述基点位于同一航线轨迹内、且其之间的位置间隔小于等于所述第二数值范围，则获取两个所述基点之间的时间间隔，将该时间间隔记为表示产生航行轨迹k的船舰在所述横向网格线Dx-1和所述横向网格线Dx之间的航行时间；判断实际航行时间与所述标准航行时间是否相匹配包括以下步骤：获取目标船舰在前I个所述横向网格线内、每个所述横向网格线内实际航行时间与所述标准航行时间的时间比值q1,q2,L,qI，依次计算相邻时间比值之和，获得时间比值的评价数值λ1,λ2,L,λI-1，计算所有评价数值的方差，若评价数值的方差在第三数值范围内，则将实际航行时间与所述标准航行时间设置为匹配。

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