基于秩最小化矩阵去噪的船舶轨迹重构方法

针对船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)在实际应用中存在错误数据频发、数据丢包等问题，本文提出一种基于秩最小化矩阵去噪的船舶轨迹重构方法，利用去噪实现轨迹重构，同时，实现对轨迹的去噪和缺失补全。该方法通过线性插值实现经度对齐，将轨迹数据转化为轨迹矩阵，从而补全轨迹中的缺失值。由于补全结果存在非常大的误差，因此，引入 PLR(Patch-Based Low-Rank Minimization)算法去噪，消除误差。同时，为进一步提升补全效果，通 过2D-VMD(Two-Dimensional Variational Mode Decomposition)算法将矩阵分解为不同频率的IMF (Intrinsic Mode Function)，并分别进行PLR去噪，合并去噪结果，得到最终重构后轨迹。本文以长江武汉段水域船舶AIS轨迹为研究对象，通过实验证明该方法在不同缺失比例以及随机缺失和连续缺失两种情境下具有鲁棒性和较强的稳定性；并与 HALRTC(High-Accuracy Low-Rank Tensor Completion)、TRMF(Temporal Regularized Matrix Factorization)等方法进行比较，结果表明， 该方法相较于HALRTC等方法具有更高的精度，并在高损失率下表现出较好的重构效果。     

抛物线过渡的并联机器人线性轨迹规划

针对并联机器人工作空间较小,轨迹规划时易于越出工作空间范围这一不足,提出了应用直线两端加抛物线过渡实现位置和速度连续的轨迹规划方法．并通过实例和图线比较得出该方法更适合于并联机器人这类小工作空间运动规划的结论．最后说明了该方法的可靠性．     

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本文研究了基于视频序列的行人多目标跟踪方法。首先利用视频图像处理技术实现背景提取、背景更新、移动目标检测。然后利用移动行人在相邻两帧图像上位置和面积的变化特点，建立匹配矩阵，完成移动目标的匹配，实现多目标跟踪；最后利用实测的视频数据检验算法，实验结果表明，该方法能清楚地绘出行人的移动轨迹，分析了跟踪轨迹中噪声产生的原因。     

基于GPS轨迹数据的超速事件探测方法试验研究

目前,交警部门对超速事件的探测主要是通过定点测速或区间测速来实现的,但该方法不仅误差大,还难以探测车辆所发生的全部超速事件。随着GPS设备的广泛使用,一些学者尝试利用GPS轨迹数据中的速度信息来探测车辆所发生的全部超速事件,但单一点速度误差大。为及时、准确、全面地探测车辆所发生的全部超速事件,通过行车试验研究基于N(N≥2)个连续超速GPS轨迹点的超速事件探测方法。将超速事件视为一个包含起止点的线事件,并由超速GPS轨迹点描述,据此设计行车试验方案。选择成都市郊区6条道路为试验路线,试验车在每条试验路线上多次往返行驶,利用车载GPS设备采集试验车的行驶轨迹,并由随车试验人员记录该车超速事件发生的时间及地点。基于行车试验数据,构建匹配度指标,设计基于连续超速GPS轨迹点的超速事件探测算法,经比较分析确定超速事件探测的最佳连续超速GPS轨迹点个数,并验证探测算法的精度。结果表明:超速事件的判定条件为5个连续超速GPS轨迹点,基于5个连续超速GPS轨迹点的超速事件探测算法的精度为96%。研究结果可为超速事件的动态监测、实时呈现、时空分布规律揭示、致因因素挖掘、干预方法提出奠定坚实的理论基础,具有较好的实际应用价值。     

混合示教长短时记忆网络的车辆轨迹预测研究

为实现智能网联车对周围车辆运行轨迹准确地长时预测，本文提出一种混合示教解码的长短时记忆网络的车辆轨迹预测方法。首先，通过特征筛选和历史轨迹序列标注建立轨迹预测数据集；其次，构建长短时记忆网络的编码器-解码器模型，编码器将自车和周围车辆历史轨迹及道路环境信息编码为上下文向量，解码器采用混合示教的模式将上下文向量解码动态解码为未来轨迹；最后，采用真实道路数据集NGSIM US101和I-80路段验证模型的可行性。多组对比分析实验结果表明：本文所提方法在长时域预测的终点位移误差指标上的有效性和优越性，5 s的终点位移误差在2.7 m以内；并且模型在稀疏采样后的数据集上达到更高的预测准确率，5 s的位移误差在1.3 m以内。     

基于跟驰特性的智能网联车混合交通流轨迹重构

车辆轨迹数据蕴含着丰富的时空交通信息，是交通状态估计的基础数据之一. 为解决现有数据采集环境难以获得全样本车辆轨迹的问题，面向智能网联环境，构建了混合交通流全样本车辆轨迹重构模型. 首先，分析了智能网联环境下混合交通流的车辆构成及其轨迹数据采集环境；然后，提出了基于智能驾驶员跟驰模型的车辆轨迹重构模型，实现了对插入轨迹数量、轨迹位置和速度等参数的估计；最后，设计仿真试验验证了模型在不同交通流密度和智能网联车（connected automated vehicle，CAV）渗透率条件下的适用性. 试验结果表明:CAV和网联人工驾驶车（connected vehicle，CV）的渗透率为8%和20%时，该车辆轨迹重构模型在不同交通流密度下均能重构84%以上的车辆轨迹；重构轨迹准确性随着CAV和CV渗透率的增加而提高；当交通密度为70辆/km，且CAV渗透率仅为4%的情况下，模型也能重构82%的车辆轨迹.      

基于浮动车数据的车辆时空相遇关系分析

为研究离散时空数据之间的时空关系,以离散的浮动车数据为基础,提出了一种以时空路径为枢纽的车辆时空相遇关系分析方法.采用地图匹配方法对离散的浮动车数据进行空间插值,以获取车辆在空间上连续的轨迹;提出了根据邻接采样点的时间戳和轨迹进行线性插值的方法,以获取邻接采样点之间轨迹上任意一点的时间;以空间关系理论和Allen的时间段逻辑模型为基础,分析了不同时态关系车辆的相遇情况;最后,设计了基于浮动车数据的时空轨迹获取及时空相遇分析实验,并分析了车辆之间的时空相遇关系.实验结果表明:以连续时空轨迹为核心的分析方法,能较好地表达离散时空数据的时空关系.     

基于轨迹特征的船舶停留行为识别与分类

为准确评估大规模轨迹数据中的船舶停留活动，构建了两阶段船舶轨迹停留点提取策略，提出了特征驱动的船舶停留行为识别与自动分类方法；以距离、时间和轨迹点数量为约束条件构建了规则模型，检测了原始轨迹中的停留候选轨迹，引入孤立森林算法检测和去除异常离群点，提取了高聚集度的船舶停留轨迹集合；基于船舶靠泊和锚泊的时空特征，定义了轨迹点重复率、相邻点平均距离和最远点对距离3个指标，构建了新的轨迹相似性度量模型，量化了船舶停留轨迹点的分布特征和聚合程度，并利用K近邻算法完成了船舶锚泊行为与靠泊行为的自动分类；采用提出的方法处理了3个不同水域的船舶轨迹数据，准确获取了船舶停留行为的分类结果，并验证了船舶锚泊与靠泊在轨迹时空特征上的差异性，以人工标注结果为参考依据评估了船舶停留行为识别与分类的准确性。研究结果表明:船舶靠泊的轨迹点重复率在80%以上，最远点对距离和相邻点平均距离分别为6~11和1~2 m，船舶锚泊的轨迹点重复率在10%以下，最远点对距离和相邻点平均距离分别为150~250和8~10 m，说明轨迹点重复率、相邻点平均距离和最远点对距离这3个时空特征对船舶靠泊和锚泊具有显著的区分能力；提出的方法对船舶停留识别分类的正确率在98%以上，充分证明了其有效性；采用提出的方法可更新已有码头和锚地的空间位置，自动识别规则水域外的船舶异常停留和规则水域内的超长时间船舶异常停留，掌握在港船舶停留分布情况，识别不同季节、不同时段的热点码头和锚地，从而辅助优化港口规划布局和交通组织。      

应用功率MOSFET的准圆轨迹法变频器

本文介绍了一种改进型的磁通轨迹控制法－准圆轨迹法，并用８０３１单片机实现了对功率ＭＯＳＦＥＴ变频器的控制。在同样的采样周期下，该方法的开关频率比过去的磁通轨迹控制法减少一半，实现的变频器性能优越。     

面向多目标跟踪的密集行人群轨迹提取和运动语义感知

针对基于视频监控的密集行人群识别难度大，运动轨迹提取困难，运动语义信息挖掘不足 等问题，本文提出基于多目标跟踪FairMOT框架及K-means聚类的行人轨迹捕获和运动语义信 息感知方法。首先，利用多目标跟踪算法提取视频中行人群目标过街时的运动轨迹特征向量；然 后，通过分析轨迹坐标的数值分布特点，设计了一种协方差滤波算法STCCF，以检测和剔除“准静 态轨迹”，得到行人群目标运动轨迹簇；最后，针对已提取的轨迹簇，应用K-means聚类方法，选取 S系数(Silhouette Coefficient)和DB指数(Davies Bouldin Index)两个指标，感知行人聚集和消散点 等场景语义特征。实验分析表明，算法从提取到的2689条轨迹中辨识出179条“准静态轨迹”，检 出率为81.73%；视频场景中的行人目标源点和消失点的解析结果与人工辨识结果吻合，验证了密 集行人群轨迹提取和运动语义信息感知方法的有效性。本文研究可为数据驱动的行为预测和轨 迹建模提供基础。     

基于MCS-51单片机的高速公路收费键盘的设计

本论文介绍了一种利用MCS-51单片机为高速公路收费系统设计专用键盘的方法。此设计以单片机为控制电路的核心构成了行列式键盘,并采用程序扫描法识别按下的键,通过MCS-51单片机的串行口和PC机的串行口进行通信。     

基于单片机的电动栏杆机控制系统

本论文介绍了一种基于单片机的电动栏杆机控制系统。此控制系统以单片机为控制电路的核心,采用霍尔传感器检测栏杆机的角度位置,并利用脉冲调制法驱动直流力矩电机。     

一种单片机控制的水温测试系统

由于现代多样的电子控制技术和电子控制理论的迅猛发展,高精度的机械在各类工业控制系统、生产线等方面的需求越来越大.其中以单片机为核心实现的数字控制器,因其体积小、简便易行等优点,而被广泛应用于各行各业.本文将单片机的温度控制系统作为设计核心,通过温度传感器、单片机等软件系统图,并利用软件编程,从而达到实现水温控制的目的....     

新型后雨刮电控系统的设计

设计了一种新型后雨刮电控系统。该雨刮电控系统使用永磁刮水电机带动雨刮片运动,以PHILIPS公司的P87LPC759单片机作为控制核心,利用单片机12位I／O口输出不同I／O信号,信号通过硬件电路处理后对雨刮电机进行控制,使雨刮电机能分别工作在3种不同的工作方式下。系统设计符合人性化原则,能对各种意外情况进行处理。     

轻轨车辆节能运行的模糊控制方法研究

本文根据轻轨车辆传动系统的特点及其能耗最小的运行方式,给出了轻轨车辆节能运行的模糊控制(FC)方案,以及相应的软硬件配置.并利用所编制的仿真程序探讨了该方案的可行性.     

基于单片机控制的除湿器的设计

介绍了基于单片机的除湿器设计,给出了除湿器的系统框图,通过工作状态图分析了除湿器中压缩机和凝水泵的工作过程,并给出了压缩机和凝水泵的部分源程序.本设计已经过验证,效果良好.     

一种简单实用的高性能数模混合调速系统

本文介绍了一种数模混合微机控制调速系统的特点、设计及其实现的方法。系统采用 高性能的16位单片微机进行控制.经实验证实,本系统兼有数字系统和模拟系统的 优点,系统不仅响应快、易稳定,而且具有较高的控制精度、抗干扰能力和较宽的调速 范围。      

钢筋网架电阻点焊控制器的研制

研制了一种新型的全自动钢筋电阻点焊控制器,详细介绍了该控制器的工作原理、硬件电路及控制软件.该控制器以AT89C51为控制核心,在恒压和恒流控制结合的基础上可实现钢筋网焊自动化,并具备网压补偿、焊接电流电压显示、多套规范参数存储、故障自诊断及系统自保护等功能.     

钢筋网架电阻点焊控制器的研制

研制了一种新型的全自动钢筋电阻点焊控制器,详细介绍了该控制器的工作原理、硬件电路及控制软件.该控制器以AT89C51为控制核心,在恒压和恒流控制结合的基础上可实现钢筋网焊自动化,并具备网压补偿、焊接电流电压显示、多套规范参数存储、故障自诊断及系统自保护等功能.     

移频自动闭塞发送设备的微机化

为克服传统由分立元件构成的移频自动闭塞设备的故障率高、灵活性差、抗干扰能力弱的缺点，设计了以单片机为核心构成的3显示移频自动闭塞发送设备，利用单片机结合外部定时／计数器实现以及附属电路产生移频自动闭塞移频信号和低频调制信号．这种方法可以提高设备的可靠性、增强设备的灵活性．在此基础上通过硬件扩充和软件设置，也可适应多显示移频自动闭塞的需要．