[发明专利]一种航路网络生成方法、装置及计算机存储介质

权利要求书

1.一种海上航路网络生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取观测水域一定时间段内各船舶的船舶轨迹；

提取所述船舶轨迹中的特征点，生成特征轨迹；

对各所述特征点进行密度聚类，得到多个聚类簇以及对应的聚类中心点；

以所述聚类中心点作为航路点，将所述特征轨迹中各特征点替换为相应聚类簇的航路点，生成航路轨迹；

依次连接所述航路轨迹中各航路点，生成航路网络。

2.根据权利要求1所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，获取观测水域一定时间段内各船舶的船舶轨迹，具体为：

获取观测水域一定时间段内各船舶的AIS数据，其中，所述AIS数据包括静态信息以及动态信息，所述动态信息包括船位、船速以及航向；

结合所述船位、船速以及航向生成所述船舶轨迹，并基于所述静态信息对不同船舶的船舶轨迹进行标注。

3.根据权利要求1所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，提取所述船舶轨迹中的特征点，生成特征轨迹，具体为：

所述特征点包括三类：起始特征点、停留特征点以及转向特征点；

提取所述船舶轨迹中的轨迹起点和轨迹终点作为起始特征点；

提取所述船舶轨迹中的航速小于航速阈值的轨迹点作为停留特征点；

提取所述船舶轨迹中航向变化值大于变化值阈值且航向变化率大于变化率阈值的轨迹点作为转向特征点；

保留船舶轨迹中三类特征点，删除其它轨迹点，得到所述特征轨迹。

4.根据权利要求3所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，提取所述船舶轨迹中航向变化值大于变化值阈值且航向变化率大于变化率阈值的轨迹点作为转向特征点，具体为：

计算船舶轨迹中各轨迹点的航向变化值以及航向变化率：

其中，α_i为航向变化值，表示轨迹点tr_i+1的航向值，表示轨迹点tr_i的航向值，表示轨迹点tr_i+1的时间戳，表示轨迹点tr_i的时间戳；β_i表示航向变化率；

依次判断所述船舶轨迹中各轨迹点的航向变化值是否大于变化值阈值、航向变化率是否大于变化率阈值，如果均大于，则将相应的轨迹点设置为转向特征点。

5.根据权利要求3所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，对各所述特征点进行密度聚类，得到多个聚类簇以及对应的聚类中心点，具体为：

分别对三类所述特征点进行密度聚类，得到每一类特征点的多个聚类簇以及对应的聚类中心点。

6.根据权利要求5所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，分别对三类所述特征点进行密度聚类，得到每一类特征点的多个聚类簇以及对应的聚类中心点，具体为：

结合每一类特征点生成相应的特征点集合；

采用DBSCAN密度聚类算法对每一类特征点集合进行密度聚类，得到每一类特征点的多个聚类簇，以聚类簇中所有特征点的平均值点作为聚类中心点。

7.根据权利要求6所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，以聚类簇中所有特征点的平均值点作为聚类中心点，具体为：

其中，waypoint为平均值点，即聚类中心点，LAT_j表示聚类簇中第j个特征点的经度，LON_j表示聚类簇中第j个特征点的纬度，N表示聚类簇中特征点的数量。

8.根据权利要求1所述的海上航路网络生成方法，其特征在于，还包括：

根据所述航路网络中两个航路点之间的连接次数，为相应的航路段设置权重，根据权重为所述航路网络中各航路段划分航路级别，实现航路网络的分级。

9.一种海上航路网络生成装置，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8任一项所述的海上航路网络生成方法。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8任一项所述的海上航路网络生成方法。