嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法

针对当前嵌入式船舶运行信息数据库信息查询的开销大,查准率不好的问题,提出基于模糊聚类和相关谱特征提取的嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法。首先进行嵌入式船舶运行信息资源数据的采集和存储结构分析,提取嵌入式船舶运行信息数据信息流特征,对船舶运行数据进行自相关特征分析,提取反映船舶运行状态特征的相关谱特征量,对提取的谱特征量采用模糊C均值聚类方法进行特征识别和分类处理,提高数据库查询的目标指向性,实现数据库信息快速查询。仿真结果表明,采用该方法进行嵌入式船舶运行数据库中信息查询的查准率较高,实时性较好。     

大型船舶综合信息数据库的目标数据检索方法

为了提高大型船舶综合信息数据的挖掘和检索能力,实现大型船舶综合信息数据库优化访问,提出一种基于关联特征映射调度的大型船舶综合信息数据库的目标数据检索方法。在数据库中提取目标数据的频繁项规则性特征量,对提取的大型船舶综合信息特征量采用模糊K均值聚类方法进行分类管理,采用特征分解方法对数据库中的存储数据节点进行决策树分叉设计,实现目标数据的关联特征映射调度,提高数据的检索能力。仿真结果表明,采用该方法进行大型船舶综合信息数据库中目标数据检索的查准性较好,检索精度较好,数据的召回性较高。     

数据挖掘聚类算法在船联网平台中的应用

随着通信技术的发展,船舶与船舶以及船舶与岸基之间的数据交互越来越频繁;同时数据的种类与数据帧的大小也急速增加,如何对这些信息进行快速有效的分析提取成为现代海洋业的重要研究领域。数据挖掘通过统计﹑自动学习等算法从海量数据中提取有效信息。随着船舶采集信息量的增大,成为信息中心最重要的功能之一。本文研究现有聚类算法的优缺点,重点分析聚类数据挖据算法DBSCAN,根据船舶数据处理的特点对算法进行了改进。     

基于NoSQL数据库的AIS航线设计研究

船舶运输需要充分考虑安全性和经济性,合适的航线能够为船舶安全运输提供有效保证,传统依靠纸质海图和电子海图的航线设计存在实时性不强、精度不够等问题。本文提出一种基于NoSQL数据库和AIS数据的航线自动设计方法,对其中的关键技术进行了研究,包括航线自动规划技术路线、NoSQL数据预处理以及航线自动规划方法。在航线自动规划方法中,设计了基于AIS的航线自动规划流程,使用DBSCAN算法对航迹数据进行了聚类分析。本文的研究成果可以为船舶航线自动规划提供有效辅助。     

复杂船舶信息数据库的目标数据检索方法研究

在对复杂船舶信息数据库的目标数据检索中受到数据的类间扰动因素的影响,导致检索的查准率不好,提出一种基于模糊关联维特征匹配的复杂船舶信息数据库的目标数据检索方法,构建大型船舶综合信息数据库的分布式数据存储结构模型,提取船舶信息数据流进行特征重组,采用关联维模糊空间聚类方法进行大数据分类处理,根据船舶信息数据分类属性特征进行特征提取和干扰滤波,结合模糊特征匹配方法实现检索目标数据的空间聚焦,并在信息系统终端输出检索数据。仿真结果表明,采用该方法进行船舶信息数据检索的查准率较高,抗干扰能力较强。     

基于数据挖掘的船舶异常行为检测研究

通过对船舶异常行为检测,提高对船舶的实时监测和模式识别能力,提出一种基于数据挖掘的船舶异常行为检测方法。采用并行分列式数据架构模型构建船舶行为特征分布数据库,提取数据库中的关联规则特征量,采用自相关匹配滤波检测方法进行船舶异常行为特征点的提取,实现船舶异常工况下的行为特征数据挖掘,实现船舶异常行为检测优化。仿真结果表明,采用该方法进行船舶异常行为检测的准确概率较高,数据挖掘的分类性较好,虚警较低,在船舶异常监测和状态分析中具有很好的应用价值。     

基于关联规则的船舶故障数据自动分类方法

为了提高船舶故障诊断能力,需要进行故障数据的自动分类设计,提出基于关联规则的船舶故障数据自动分类方法。构建船舶故障数据的数据信息流模型,采用高维特征分组方法进行船舶故障数据的分组重构,采用分段线性检验方法进行船舶故障数据的统计特征分析,提取反映船舶故障类别属性的关联规则向量集,根据特征提取结果进行模糊聚类处理,实现船舶故障信息融合,结合自适应分组检测方法,实现船舶故障数据关联规则的自动分类。仿真结果表明,采用该方法进行船舶故障数据自动分类的自适应性较强,误分率较低,提高了船舶故障的诊断检测能力。     

基于轨迹段DBSCAN的船舶轨迹聚类算法

船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据中蕴藏着大量的海上交通特征,为挖掘AIS数据中有关船舶运动规律有效的、潜在的信息,提出一种改进型轨迹段DBSCAN(Density-Based Spatitcal Clustering of Applications with Noise)的聚类算法。船位转向角和航速变化量作为信息度量对船舶轨迹进行分段,采用离散Frechet距离作为轨迹相似度度量,利用类似DBSCAN算法对轨迹段进行聚类,得出船舶运动典型轨迹。以天津港为例,采用改进的轨迹段DBSCAN算法对船舶轨迹进行聚类,能从一定程度上提高聚类的效果和准确率,为进一步研究船舶异常行为打下基础。     

基于TSDB的船舶风险管理系统的数据预处理

针对传统数据库自身存在结构复杂、写入存储速率慢,导致无法大量写入实时数据及其数据预处理机制无法满足实时数据准确显现的缺陷,将时间序列数据库(TSDB)引入船舶风险管理系统中,同时提出基于三次指数平滑法(Holt-Winters算法)的数据预处理方法。首先通过数据解析与筛选,将异常数据剔除,然后通过Holt-Winters算法对缺失数据进行平滑处理。结果表明,引入TSDB数据库,同时使用基于Holt-Winters算法的数据预处理方法,能有效地提高数据的稳定性与准确性。     

基于循环调制谱熵的螺旋桨噪声分频段调制特征提取方法

针对船舶螺旋桨辐射噪声信号调制特征分频段分布的特点,对船舶螺旋桨辐射噪声分频段加权融合调制谱提取方法进行研究,提出基于循环调制谱熵的船舶螺旋桨辐射噪声分频段加权融合调制谱提取方法。采用循环谱方法获得船舶螺旋桨辐射噪声循环调制谱,然后基于循环调制谱熵估计分频段调制谱融合的加权系数,最后利用分频段加权系数得到融合后的调制谱。仿真试验和实测数据验证了该方法的有效性。