基于改进Frechet距离的海上目标航迹相似性度量方法

轨迹相似性分析是运动目标行为规律分析中的基础。船舶作为一类典型运动目标,其运动特征及行为模式与陆上运动目标有较大差异,直接在船舶轨迹相似性的度量中采用已有方法会面临较多挑战。通过分析船舶运动特征,在考虑运动约束、时空跨度以及定位误差的情况下,提出了基于改进Frechet距离的海上目标航迹相似性度量方法。通过实例验证与对比可得,相较于传统轨迹相似性分析方法,该方法具有更好的尺度不变性与噪声鲁棒性,能够更为准确地刻画不同空间尺度及噪声下的航迹相似程度。

基于Frechet距离的放射源活度监测方法研究

为进一步加强放射源的严格监控和管理,防止放射源的调包、丢失,根据Frechet距离原理与活度衰减规律,提出一种基于Frechet距离的放射源活度监测方法,通过python软件模拟正常与异常情况两组实验,进行方法检验.实验结果表明,该方法监测放射源活度有效,可用于放射源的活度监测.

基于离散Frechet距离的变电站高压隔离开关机构故障诊断

提出一种运用Frechet距离诊断高压隔离开关机构故障类别的方法,通过北京某变电站电力监控系统中高压隔离开关机构典型故障电流曲线实例,验证了故障诊断方法诊断结果的准确性。

改进平均Frechet距离法及在化简评价中的应用

针对平均Frechet距离易受节点分布及采样精度影响不足的问题,该文提出一种改进的平均Frechet距离计算方法。依据节点到待匹配曲线的最近距离,在待匹配曲线上插入辅助节点,在此基础上构造节点的欧式距离矩阵和离散Frechet距离矩阵,据此搜索节点的最短路径,计算两曲线的平均Frechet距离。为验证相同形状情况下,相似度值对节点的依赖程度,向曲线上插入随机节点,比较传统平均Frechet距离和本文改进的平均Frechet距离。结果表明,本文方法对形状的采样点依赖度更小,且计算结果更稳定。

基于离散Fréchet距离和LS-SVM的短期负荷预测

针对现有电力系统短期负荷预测精度低、数据处理量大、易受输入变量的影响等问题,提出了一种将离散Fréchet距离与LS-SVM相结合的短期负荷预测方法。分析总结了East-Slovakia Power Distribution Company提供的历年负荷数据,结合该地区的用电规律,通过引入离散Fréchet距离,建立离散曲线相似性的数学模型,选取出与基准曲线形状相似的相似日,利用相似日负荷数据对LS-SVM预测模型进行训练。经过仿真验证,并与标准LS-SVM模型得到的结果对比,所提预测方法明显提高了预测精度。

一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法

等高线内插是提高地形图精度的一个常用手段,在地图综合等领域中有很重要的作用。在实际地形图数据库中,等高线除了存在完整的计曲线以外,还有一部分断裂的首曲线。已有的等高线内插研究中未考虑对此类数据的处理,为此,本文提出了一种基于Fréchet距离的断裂等高线内插算法。首先提出了等高线度量关系的计算方法,然后对等高线的节点均匀加密,并利用Fréchet距离进行相似度判断以选择参考等高线,最后根据"最近点"的方式进行插值。通过对江苏某地区实际数据的试验,验证了该算法的合理性,对于鞍部地区的内插,有更好的适应性和准确性。

基于声发射乐谱化Frechet编码的变电站主变压器基底渗水损伤监测

针对仿真变电站外场主变压器载荷对基底带来的潜在渗水损伤问题,该文提出一种基于声发射乐谱化Frechet编码的基底渗水损伤监测方法。首先对监测包络信号开展乐谱化特征提取,将声发射信号转换为音高、音值和压缩比指标,开展超声信号特征离散化提取。然后,构造乐谱指标Frechet相似判别对照组,实现渗水损伤层级识别。利用达西定律开展变压器应力激励下的基底水文分布数值模拟,采用单轴压缩实验模拟粉砂基底工况并激发声发射,结果显示此方法对四种渗水损伤层级的识别准确率为92.5%,且可将监测数据压缩至43.4%。该方法可实现人耳不可感知超声信号到可听声的折换,为人员活动频繁的工况场地带来更为直观的预警思路,并可减小存储资源消耗和带宽传输压力。

基于主曲线相似度的轴承健康状态评估方法

为了更有效地评估滚动轴承性能退化程度,提出了基于流形空间主曲线相似度的状态评估方法。首先,结合轴承振动信号自身特点,进行高维特征提取,利用流形学习算法拉普拉斯特征映射(Laplacian eigenmaps,简称LE)将原高维特征空间转换至低维空间;其次,利用软-K主曲线算法提取样本主曲线;最后,结合离散Frechet距离做出状态评估曲线。通过滚动轴承全寿命实验进行对比分析,所提方法相对隐马尔科夫链模型(hidden Markov model,简称HMM)、深度信念网络(deep belief networks,简称DBN)等方法,能更早地发现设备的早期故障,且可以对滚动轴承健康状态进行定量评估。

一种自适应轨迹曲线地图匹配算法

地图匹配能够将车辆定位信息与路网电子地图相结合,是车辆导航系统中重要的定位技术。首先简要介绍和分析基于自适应模糊神经网络的C-Measure地图匹配算法及其优点,算法中的C-Measure用来度量车辆行驶在选定道路上的可能性大小。由于该算法着重于分析当前定位点信息,在复杂路网中会因为信息量的不足影响匹配精度。因此,为提高道路网中定位点的匹配精度,提出基于平均Fréchet距离和分层模糊控制技术的轨迹曲线匹配算法。该算法改进原算法的结构,并参考定位点的历史信息,引入平均Fréchet距离用以定义历史轨迹曲线间的距离;由于增加历史数据输入,导致模糊规则数目的增加,从而影响算法的运行效率。为简化规则,提高效率,采用分层模糊控制技术,而且对算法的学习律也进行改进。仿真结果表明改进后算法的有效性。

基于相似日和特征提取的短期风电功率预测

为提高短期风电功率预测精度,增强预测模型对特定天气状况的代表性和适应性,提出一种基于离散Frechet距离与核熵成分分析(KECA)相结合的数据处理方法。通过引入离散Frechet距离,建立匹配相似日的数学模型,提取与预测日相似的样本,使用KECA从多种气象要素中提取合适的非线性主元作为支持向量机(SVM)模型的输入。实验结果表明:所提出的方法明显提高了预测精度并具有一定的适用性。

基于分层模糊控制的地图匹配算法

地图匹配能够将车辆定位信息与路网电子地图相结合,是车辆导航系统中重要的定位技术.为克服地图匹配过程中当前定位点信息不足的缺点,充分利用车辆定位的历史轨迹信息,引入了Fréchet距离来定义两曲线间的距离,并且提出了基于分层模糊控制的地图匹配算法,简化了规则而且提高了运算效率,最后推导出可信度作为地图匹配效果的评价指标.这种算法不仅能够在出现匹配错误时为使用者提供警告信息,而且还提供了一种能迅速从错误中调整恢复的方法.试验结果证明了该算法的有效性.

DEM分辨率对山地河流形态提取的影响

探究DEM数据分辨率差异对河流形态提取的影响,可以为因地适宜地选择DEM数据、提高地表信息提取准确性进而优化河流提取算法提供参考。本文运用改进的Frechet距离法,并结合河道弯曲系数和裂点分布,对比分析不同分辨率DEM提取的案例河流形态差异。研究表明:(1)DEM分辨率与河流形态提取准确性呈现明显的正相关性,数据分辨率越高,河流形态提取的准确性也越高,越接近真实河流;(2)DEM分辨率对河流形态提取的制约程度存在差异,水平形态受到的制约作用较大,纵剖面形态受到的制约作用较小;(3)重采样DEM提取河流形态准确性优于相同分辨率的原始DEM数据。而简化操作并不会对河流形态提取准确性产生明显影响。

基于经验模态分解理论的去噪方法研究

基于经验模态分解方法的基本思想,本文利用噪声曲率曲线与信号曲率曲线的离散Frechet距离有显著差异这一特性,提出了一种新的滤波法。采用该方法对模拟数据进行分析,结果表明新的滤波法是一种有效的去噪方法,与传统的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)方法相比,该方法能够实现对信号的去噪,具有较高的信噪比。该方法可有效地削弱噪声对信号的影响,进而从含噪信号中提取出有用信息。

基于离散Fréchet距离和SVM的短期负荷预测

针对支持向量机在电力系统短期负荷预测中,预测模型的精度易受训练样本数据的影响,且训练时间长的问题,本文提出1种基于离散Frechet距离和支持向量机相结合的预测方法,通过建立离散曲线相似性的数学模型,找出与基准日负荷曲线形状相似的历史日负荷曲线,以相似日的负荷数据及相应的气温、星期类型等影响因素作为训练样本对支持向量机进行训练,有效地减少了训练数据量,使得训练样本更具针对性。采用East-SlovakiaPowerDistributionCompany提供的负荷数据对提出的模型进行验证,并与标准支持向量机的预测结果对比,本文的方法能够科学合理地选取相似日,提高了支持向量机短期负荷预测的精度。

基于多评价因素的线状要素合并变换方法

为解决多源数据合并过程中数据二义性问题,降低已有算法由于未考虑"调整图"上线状要素位置的影响而带来的误差,提出基于多评价因素的线状要素合并变换算法.分析确定影响合并变换的三大主要评价因素,通过熵法衡量各自的重要性,并将其进行综合来确定要素的可信度;根据离散Fréchet距离来识别同名线状要素上的同名点对,进而使用位置加权平均来获得合并变换后的位置.对海陆图的部分线状要素的检验结果表明,该算法提高了线状要素空间位置合并变换的质量.

顾及空间及语义相关性的POI位置标注优化方法

POI的质量是确保寻路、路径规划、导航等高质量地图服务的基础,是影响POI数据的位置准确性、逻辑一致性和语义差异性问题等数据质量问题的关键因素。本文从影响POI位置空间、关系和语义因素3个角度出发,针对POI位置错标、不同语义POI无法区分及POI分布与现实世界不一致的情况,结合建筑数据和道路数据,进行POI多阶段位置优化研究,包括位置约束计算阶段、位置选择阶段、位置优化阶段。以某街道区域为分析区域开展POI位置优化实验,结果表明本文提出的位置优化方法能有效降低错标率(19.3%)、提高可辨识度(6.7%),并有效提高子区域POI分布与道路分布的一致性,有效提高不同语义POI的识别速度。

改进的曲线比较法传递平均海平面

为了获得稳定的平均海平面,必须要有长期验潮站的水位观测数据,而长期验潮站的布设密度有限,通常在测量期间布设短期或临时验潮站,所以可以利用长期验潮站的信息,用传递的方法推估得到稳定的平均海平面。该文改进了曲线比较法,用以传递推估短期或临时验潮站的平均海平面。由于曲线比较法的精度取决于两验潮站潮汐变化的相似性,因此,先用离散Frechet距离的方法判断两验潮站短期同步海平面的相似性,再利用基于MATLAB的曲线比较法传递平均海平面,并通过实例证实了该方法的可靠性。