如何使用聚类数据预测路线

机器算法验证 机器学习 分类 聚类 预测模型
2022-04-09 22:58:49

我一直在研究一种船舶路线预测算法,以便在给定船舶的过去和当前轨迹的情况下,我能够估计未来的轨迹。轨迹表示为一系列坐标(纬度、经度)。

这是我到目前为止所做的:

  1. 路线聚类:使用感兴趣区域内船舶轨迹的过去信息,根据接近度和相似性对这些路线进行分组,如下图所示:

在此处输入图像描述

  1. 分类:给定目标船过去和现在的轨迹,确定其对应的聚类,例如黑线是当前的轨迹,它应该与蓝色聚类相关联:

在此处输入图像描述

  1. 预测:预测即将到来的轨迹。

我在第 1 步和第 2 步中取得了成功,我正在尝试弄清楚如何继续第 3 步。

  • 首先,我尝试对每个集群执行线性回归,以使其“识别路线”,然后尝试将其与黑线重叠。不幸的是,这在许多情况下都不好,例如,当集群靠近岸边时,通过移动线可能最终与陆地重叠。
  • 我尝试使用经过训练的神经网络来接受(纬度,经度)点序列作为输入并输出下一个点,但在精度方面我收效甚微。

我想知道我是否认为这一切都错了,是否有更好的方法来解决第 3 步。有人有什么建议吗?

1个回答

由于我的声誉低下,我将使用此回复作为评论。在蓝色路线的点上拟合曲线还不够吗?有很多方法,其中一种是经典的spline

您也可以尝试自己的启发式方法。我会给出一些想到的。

根据点的数量,您可以创建一个图形,其中坐标是节点,顶点的成本由坐标之间的欧几里德距离(或任何其他距离方法)测量。然后,您使用一些图论算法来获取该图的最小成本生成树考虑到其他船只的路线,这将是最优的。

另一种方法将基于 KNN。取船的原点。然后取 N(任意值)点并取平均值。从下一个点开始,执行从 N 个最近点中找到下一个的过程。为此,您必须创建一些规则来丢弃坐标,这样您就不会后退。

希望它能给你更多的想法。如果您希望我扔更多,请回复,因为我想更详细地讨论这个