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.

基于分段的移动对象轨迹简化算法

GPS的高采样率使轨迹的数据规模巨大,在实际应用中难以处理,需要依赖轨迹简化算法对原始数据进行压缩。针对此问题,提出了一种新的基于速度分段的轨迹简化算法,即STS算法,在保留速度特征的同时保留了给定轨迹的时空特征。STS算法将速度值分组成若干间隔,将轨迹分割成速度保留段,计算各轨迹段的SED阈值,通过在每个子轨迹段上应用TD-TR算法导出简化的轨迹。通过真实的数据集进行广泛实验,验证所提出的算法比ATS算法具有更好的性能。

一种基于阳光的运动轨迹简化算法

阳光对运动轨迹的影响非常广泛高效地估算出轨迹的光照信息在简化冗余点的同时保留轨迹的阳光信息至关重要.本文提出一种基于阳光的运动轨迹简化算法结合市内道路的特性解决上述问题.首先提出一种方向模型用以抽象阳光和运动轨迹的关系同时提出一种与阳光方向相关的运动轨迹简化模型并利用遗传算法求取运动轨迹中需要保留的点.最后用美国明尼阿波利斯市的数据进行运动轨迹简化实验实验表明运动轨迹的点集数量可以在参数 Tmax的控制下有效地减少.

一种基于速度的移动对象轨迹简化算法

目前对移动对象轨迹简化问题分为离线简化和在线简化。以往的简化方法中许多依赖轨迹的几何特性,而针对移动对象的速度这一重要特征没有足够关注。基于速度研究移动对象轨迹的离线简化新方法,提出了移动对象轨迹离线简化的动态规划算法、基于广度优先搜索的轨迹简化算法及其优化算法、时间复杂度更低的近似算法。通过大量实验验证所提出的算法比基于方向的简化算法和基于位置的简化算法具有更好的简化效率。

一种基于广度优先搜索的移动对象轨迹简化算法

移动对象产生的轨迹数据在许多实际应用中起着至关重要的作用。目前对移动对象轨迹简化方法的研究或多或少依赖轨迹的几何特性。这些方法没有突出移动对象的速度这一重要特征。文章介绍了基于速度的移动对象轨迹简化新方法,提出了基于广度优先搜索算法的多项式时间算法及其优化算法,通过大量实验证明所提出算法在权衡轨迹的简洁性和精确性上比DP算法、SP算法有较大优势。

面向收敛的并发程序执行轨迹静态简化方法

轨迹静态简化技术是在确保与原轨迹等价的前提下,通过随机减少程序执行时线程切换的数量,达到提高程序员调试并发程序效率的目的.然而,轨迹中可减少的线程切换分布往往是不均匀的,因此,随机简化策略难以有效地发现可简化的线程切换.为此,提出了面向收敛的合并算法致力于这个问题.该算法的基本思想是:不断地随机选择一线程执行区间作为中心,在同一线程内,采用面向收敛的合并算法迭代地寻找可与其合并的前置执行区间和后置执行区间.实验结果表明,该方法可以高品质地减少执行轨迹中的线程切换数量,进而有助于程序员快速发现引发错误的线程交错.

基于简化状态轨迹的半桥LCC谐振变换器无噪声Burst模式控制策略

半桥LCC谐振变换器在轻载工作模式下,其高开关频率和谐振腔中较大的无功电流会显著降低变换器的工作效率。Burst模式是一种可有效提高变换器轻载效率的方法。但传统Burst模式会造成谐振腔电压电流剧烈振荡进而增加损耗,甚至引发变压器饱和。该文推导半桥LCC变换器不同模态的简化状态子轨迹。在此基础上,提出半桥LCC变换器的Burst模式简化状态轨迹控制策略。该策略通过控制半桥开关管的开关时间,保证半桥LCC变换器谐振腔无振荡,使变换器稳定可靠地工作在高效率状态。此外,针对极轻载条件下Burst模式的噪声污染问题,该文基于半桥LCC变换器Burst模式的简化状态轨迹,进行能量求解和改进控制,保证半桥LCC变换器Burst模式工作频率在人耳敏感的频带以外,抑制噪声的产生。最后,搭建实验装置对所提出的半桥LCC变换器Burst模式进行实验验证。实验结果证明,上述方法显著提高了半桥LCC变换器的轻载工作效率,消除了谐振腔的剧烈振荡和噪声污染。

海量时空轨迹的梯形带相似聚类

为了减小真实的海量时空轨迹聚类的存储开销和计算量,针对车辆轨迹挖掘提出了海量时空轨迹的梯形带相似聚类算法(Feature Preserved-Trapezoidal Belt,FP-TB).由于已有的聚类算法在计算轨迹相似性时忽略了轨迹几何特征的影响,其产生的轨迹模式可能使得一些重要的细节特征失真,因此引入了轨迹简化策略,可快速压缩并合理保留轨迹几何特征;继而利用轨迹折线序列落在轨迹形成的梯形范围内长度和本身长度的比值作为相似性度量,可在较小的计算开销下准确判断不同时间跨度上的轨迹间相似性并进行聚类.真实出租车数据集上的实验结果表明,本文方法能准确有效地聚类相似轨迹并获取典型的出租车行驶轨迹.

基于简化控制流监控的程序入侵检测

针对程序漏洞的攻击是目前一个非常严重的安全问题.该文提出了一个程序运行时候控制流监控的简化方法.与基于系统调用的入侵检测方法相比,该方法有更细的监控粒度;而与完全函数调用关系监控的方法相比,该方法同样有效但实施更为简单.测试结果表面该方法能够有效地针对已有的多种攻击类型进行防范.

LLC谐振型变换器的最优轨迹控制研究

针对轨迹控制在LLC谐振变换器应用过程中需时时检测谐振电流,谐振电压,输入电压和输出电压等物理量,在实际中很难实现的问题,本文采用一种简化的轨迹控制策略,在稳态时,应用PI补偿器来控制,当出现负载突变时,基于状态平面分析,仅需检测负载侧的电流就可实现对系统的有效控制,并取得了良好的动态性能。在Matlab/Simulink环境下搭建了仿真模块,仿真结果表明了此优化方法的有效性和正确性。

基于最小描述长度原则的二阶段轨迹降维算法

针对现有轨迹简化方法不能统一不同长度轨迹样本维度的问题,本文提出了一种两次使用最小描述长度原则的轨迹简化算法,即基于最小描述长度原则的二阶段轨迹简化算法.第一阶段,基于最小描述长度原则的近似轨迹分割算法被使用,对原始单个轨迹样本进行第一次降维处理;第二阶段,再次使用最小描述长度原则迭代地删除原始轨迹上具备极少时空语义信息的位置坐标点,从而达到统一维度的目的.实验结果表明,该算法既能统一不同长度轨迹样本的维度,又能有效保留原始轨迹中的关键时空语义信息;并且当第一阶段降维算法对轨迹样本压缩程度适当的情况下,第二阶段算法仅会增加极少的时间成本.

带SOTC的FBTL-LLC谐振变换器控制策略研究

针对全桥三电平LLC谐振变换器(FBTL-LLC)在运行启动时负载容易发生跳变,而传统控制方法对该情况反应能力不足的问题,提出了简化最优轨迹控制(SOTC)与PI控制相结合的复合策略。即在负载突变时根据输出电流跳变量,调节开关管脉宽大小,使各状态变量值到达系统预期轨迹上,同时通过PI调节消除稳态误差,使系统快速达到新的稳态。在启动阶段基于简化最优轨迹控制,对输出电压进行检测及控制,优化变换器的启动性能。在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建仿真模型,仿真结果表明,所提控制策略能有效减少系统的响应时间,改善系统的动态性能,证明了此方法的正确性和有效性。