D-P算法的改进及其在飞行轨迹回放中的应用

飞行参数记录了飞行器飞过的位置、姿态和飞行状态,飞行结束后,对飞行参数进行可视化回放,无论是实际的飞行训练中,还是飞行仿真中都是必不可少的,但在回放时,如果逐点显示这些数据,将会消耗大量的系统资源.本文提出一种基于限定俯仰角和航向角变化率的道格拉斯—普克(Douglas-Poiker,D-P)压缩算法对将要显示的轨迹点进行压缩,并对算法进行了验证,效果良好.     

基于空间坐标系旋转的高效轨迹匹配算法

轨迹相似度估计是发现车辆运动特征和轨迹分类的关键,但计算轨迹相似度缓慢,提高轨迹匹配速度可以帮助展开轨迹特征的快速挖掘,因此提出一种基于空间坐标系旋转的高效轨迹匹配算法.首先利用空间坐标系的多次旋转,将轨迹曲线转换成点数等于旋转次数的平均数和方差曲线;然后使用Fréchet距离和皮尔森相关系数衡量平均数曲线间相关性和方差曲线间相关性;最后根据Fréchet平均数、Fréchet方差、皮尔森平均数和皮尔森方差4个参数的大小间接确定原始轨迹间的相似性.在不同的轨迹采样点数目和空间坐标系旋转次数下,基于杭州市出租车轨迹数据,与传统Hausdorff轨迹匹配算法比较轨迹匹配的准确度和速度.基于多次实验的结果表明,该算法保证轨迹匹配准确度的同时,平均可以提高85%的轨迹匹配速度.通过构建包含展示轨迹匹配结果的地图概览、探索轨迹匹配结果差异性的可视化交互组件和选择轨迹匹配参数3大模块的可视化分析系统,探索4种轨迹匹配方法结果的差异性,帮助道路网研究人员更快地匹配真实行车轨迹和寻找相似轨迹群.     

电动自行车轨迹简化与自适应地图匹配算法

近年来, 随着全球定位系统(global positioning system, GPS)的大范围应用, 越来越多的电动自行车装配了GPS传感器, 由此产生的海量轨迹数据是深入了解用户出行规律、为城市规划者提供科学决策支持等诸多应用的重要基础. 但是, 电动自行车上普遍使用的价格低廉的GPS传感器无法提供高精度的定位, 同时, 电动自行车轨迹地图匹配过程因以下原因更具有挑战性: (1)存在大量停留点; (2)高采样频率导致相邻轨迹点的距离较短; (3)电动自行车可行驶的路段更多, 存在大量无效轨迹. 针对上述问题, 提出一种可自适应路网精度的电动自行车轨迹地图匹配方法KFTS-AMM. 该方法融合基于分段卡尔曼滤波算法的轨迹简化算法(KFTS), 和分段隐马尔可夫模型的地图匹配算法(AMM). 首先, 利用卡尔曼滤波算法可用于最优状态估计的特性, KFTS能够在轨迹简化过程中对轨迹点进行自动修正, 使轨迹曲线变得平滑并减少了异常点对于地图匹配准确率的影响. 同时, 使用基于分段隐马尔可夫模型的地图匹配算法AMM, 避免部分无效轨迹对整条轨迹匹配的影响. 此外, 在轨迹数据的处理过程加入了停留点的识别与合并, 进一步提升匹配准确率. 在郑州市真实电动自行车轨迹数据的实验结果表明, KFTS-AMM在准确率上相对于已有的对比算法有较大的提升, 并可通过使用简化后的轨迹数据显著提升匹配速度.     

基于移动机器人的GPS轨迹生成及定位研究

根据GPS工作原理,设计了GPS定位模块,并将其应用于移动机器人的定位及导航中。分别在室外和室内对安装有GPS定位模块的移动机器人进行实验,设定起点和终点,使机器人通过实验路段。将室外实验结果文件导入谷歌地图中,可在谷歌地图上生成机器人运动轨迹并实时观察到机器人所处的位置;采用Matlab对室内实验结果进行处理,结果表明GPS定位模块可在室内实现移动机器人路径回放功能。     

基于海量公交轨迹数据挖掘的地图匹配算法

针对现有地图匹配算法（如基于经典隐马尔可夫及其变体、先进算法等）对于低频轨迹数据匹配效果不甚理想的问题,提出一种基于海量公交历史轨迹数据的轨迹数据挖掘方法。首先,以公交站点为序列骨架,从大量低频轨迹中挖掘、提取轨迹点数据,进行重组、排序形成高质量高频轨迹数据序列;然后,将高质量高频轨迹数据序列应用基于经典隐马尔可夫模型地图匹配算法,得到公交路线地图匹配结果。与未经过挖掘算法处理的低频轨迹数据的匹配方法相比,所提方法在匹配误差上平均下降6.3%,匹配所需的数据规模、时间大幅缩减;且该方法对于低频、不稳定的噪声数据具有鲁棒性,适用于所有公交路线的地图匹配问题。     

基于时空金字塔匹配的轨迹相似度算法

轨迹相似性度量是轨迹数据挖掘的基础问题。受设备型号、信号强度和周围环境的影响,轨迹数据具有噪声大、数据量大、采样不均匀等特征,给轨迹相似性度量带来了极大的挑战。因此,提出了基于时空金字塔匹配的轨迹相似度算法,通过在时间和空间维度上对轨迹进行不同粒度的划分,然后利用不同粒度的权重组合来衡量轨迹之间的相似性。该算法能够有效克服轨迹噪声的影响,同时兼顾了轨迹的时间特性和空间特性,并具有较低的计算复杂度。最后,利用真实的信令数据集和人工合成的全球定位系统数据集进行实验,实验结果证明了该算法在准确率和计算复杂度方面都优于目前的主流算法。     

基于MAPREDUCE并行处理的轨迹模式挖掘算法的研究

关联规则算法中FP-Growth算法虽不产生候选集,但由于算法高度依赖于内存空间,阻碍了算法在大数据领域的发挥,因此,改进了经典的FP-Growth算法,首先创建支持度计数表,避免了算法对条件模式基的第一次遍历,减少了对数据库的扫描次数;其次利用剪枝策略删去了大量沉余的非频繁项集;最后将算法并行化,利用 Hadoop平台优势极大提高数据处理的效率,同时解决了算法占用内存的瓶颈问题。实验结果表明,改进型FP-Growth算法挖掘和预测轨迹的效率明显高于经典算法。     

长庆油田GPS车辆监控系统轨迹数据设计与应用

随着计算机技术的飞速发展,全球定位系统(GPS)在各行各业中得到广泛的重视和应用,实现了GPS导航信息在GIS上的可视化、一体化和集成化。该技术也在长庆油田得到了深入的应用,建设成了一个统一的覆盖全油田范围的、具备多功能、支持多种终端产品的车辆监控管理调度系统,平台用户可在全国范围内依靠GPS卫星、运营商网络、长庆油田企业网来实现车辆的精确定位、速度控制、监控、调度、查询等功能,充分利用网络资源和数据库技术,形成了全新的车辆管理模式和运行方式,实现整个油田公司车辆资源信息的共享。实现了里程统计、油区自建道路及信息点地图采集和绘制,远程协调道路交通安全管理,从宏观上进行交通安全决策和风险评价分析,使长庆油田安全管理的方式、内容、形式发生了根本改变,提高了车辆安全运行效率。     

基于轨迹扰动和路网匹配的位置隐私保护算法

针对现有扰动机制未考虑位置点语义关系导致数据可用性较低的问题,提出一种基于差分隐私(DP)的轨迹位置隐私保护机制(DP-TLPM)。首先,DP-TLPM利用滑动窗口提取轨迹停留点生成模糊区域,再利用指数机制和拉普拉斯机制对该区域进行采样;其次,为了消除采样点中可能存在的无语义位置点,提出一种路网匹配算法,对轨迹分段并利用误差椭圆匹配(EEM)进行迭代匹配;最后,根据匹配后的位置点形成扰动轨迹,由用户端将扰动轨迹发送至服务器。实验以混淆质量和均方根误差(RMSE)为评价标准对该机制进行综合评测。与GeoInd算法相比,DP-TLPM的数据质量损失降低了24%,轨迹的混淆质量提高了52%,从隐私保护强度和数据质量两方面验证了该算法的有效性。     

一种基于虚拟路径的本体匹配算法

本体匹配是实体之间关系的体现,不仅单个概念之间的关系影响本体的匹配关系,概念相邻元素及其语义联系对本体的匹配关系的影响也不容忽视。提出了基于虚拟路径的本体匹配新方法,通过为两个本体元素分别建立由具有语义联系的相部元素及其联系所构成的虚拟路径,将两个目标元素的虚拟路径中各独立要素分别对应地进行概念语义相似性比较;综合虚拟路径内各独立要素的概念语义相似性,获取两个目标元素虚拟路径的图形语义相似性;根据虚拟路径的图形语义相似性推导两个目标元素之间的映射关系。实验表明,该方法能够有效提高本体匹配的质量和性能。     

区域填充算法的研究与应用

本文讨论了交互式图形辅助露天开采计划设计过程中所遇到的大面积采剥区域填充的算法。在分析了目前计算机图形学中常用的一些填充算法的基础上，设计了更适合于露天开采区域填充的算法－学符段填充算法，这种填充算法大大减少了种子点进出栈的次数和堆栈深度，满足了交互图形处理的速度，符合露天开采的实际过程。     

基于模板匹配算法高速运动分析系统设计与实现

本文提出了一种改进的模板匹配算法的高速运动物体分析方法,并构建了相应的分析架构。通过对高速车辆碰撞试验的结果分析,可以看出本算法在点跟踪处理中,在精度和容错性方面都能够得到比较满意的结果。     

一种无人机生成平滑航迹方法的研究与实现

无人机在未来战场中占有重要地位,航迹规划直接影响其作战能力。针对无人机航迹规划算法中存在的问题,提出一种生成平滑航迹的方法。该方法解决了直角拐弯、航迹不平滑、规划航迹与实际航迹不一致的问题。最后,通过VC++6.0+mapX5.0编程实现,结果表明了该方法的优势。     

多窗口显示管理算法及其实现

具有ＷＩＮＤＯＷＳ风格的多窗口显示是一种流行的，受到广大用户欢迎的技术。本文提出并实现了一个多窗口显示管理算法，该算法经过适当的扩充，可完全实现当今流行的ＷＩＮＤＯＷＳ风格的多窗口界面的窗口管理功能。文中主要窗口的创建，移动，缩放，激活，撤消及关闭等操作的管理与实现，并讨论了子窗口的显示管理技术。     

染料专利化合物族性结构的匹配算法研究

根据染料分子结构的特点，在提出紧缩节点码及族性码的基础上，又提出了分层匹配的概念，减少了组合爆炸的可能性。同时通过预生成主干树等方法，将大量的工作在匹配之前完成，提高了匹配速度．该方法简单、快速、具有实用价值。     

便携式终端上AVS-TS播放的软件实现

AVS（先进音视频编码标准）是我国自主制定的新一代数字音视频编解码技术标准,包括系统、音频、视频、数字版权管理等。介绍PXA320作为终端硬件平台,在Helix DNA Client播放器框架上设计开发传输流TS（Transport Stream）解复用模块和AVS视频解码模块,实现AVS-TS节目流的嵌入式软件实时播放。实验数据表明本系统可以实现QVGA的AVS-TS节目音视频同步实时播放。     

基于遗传算法的多移动机器人协调路径规划

采用链接图法建立了机器人工作空间模型;应用遗传算法规划多移动机器人运动路径;引入适应值调整矩阵新概念,以达到对多移动机器人运动路径的全局优化;基于面向对象技术,研制成功多移动机器人路径规划动态仿真系统.大量仿真实验结果表明,所提方法可行.     

局部熵差图象匹配并行算法

本文围绕局部熵差图象匹配并行化算法的设计,提出了一种新颖的拆叠求和算法,设计了求图象的局部熵的并行算法和局部熵差图象匹配并行算法,经模拟实验表明,本文设计的并行算法具有很好的并行效率。     

基于改进RRT算法的UAV航迹规划与优化研究

分析步长、搜索次数对UAV航迹生成的影响,给出一种改进RRT算法。结合目标信息给出启发因子、优话采样节点选择方法、选取合适的启发概率等方法,解决了扩展树生长过程中随机性较大的问题,提高了全局搜索能力和搜索速度,同时考虑局部搜索精度。针对航迹随机化造成的航迹不够优化的问题,提出一种航迹迭代优化方法。仿真结果表明:该算法和优化方法具有较快的收敛速度和更短的搜索时间;迭代优化方法减少了冗余规划点,缩短了规划航迹,提高了航迹规划效率。     

基于Java Servlet方式的等值线生成系统的设计与实现

本文研究了webGIS下基于Servlet方式等值线的绘制方法。在讨论了等值线生成的基本算法,包括离散点的网络化、等值点的确定与搜索、未知点的插值以及使用矩形网格进行边界裁剪等方法的基础上,设计和实现了基于Servlet方式的等值线生成系统。