使用分类和聚类提高搜索引擎的可用性

由于很多Web用户面对搜索引擎搜索出来的成千上万条结果记录没有耐心一页一页地翻找,搜索出来的内容就不能得到有效的利用.自动分类聚类技术将是搜索引擎进一步改善搜索效率的一个很重要的方面.介绍联合使用分类聚类技术来改善搜索结果的表示形式,提高搜索引擎的可用性.     

考虑对地航速和航向的船舶典型轨迹提取方法

基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的船舶典型轨迹挖掘需要经过两个重要步骤,一是压缩 AIS 数据,二是聚类压缩后的 AIS 数据。传统的DP(DouglasPeucker)压缩算法,只考虑船舶轨迹的压缩形状,忽视了船舶航行中其他重要信息。为解决此问题,把对地航速和航向加入到DP算法的压缩过程中。在AIS轨迹聚类方面,传统谱聚类方法只对船舶轨迹的位置进行相似性度量,没有考虑船舶轨迹的其他维度,针对此问题,提出多属性轨迹相似性度量方法。由于不同的输入参数影响着最终的聚类质量,引入Calinski-Harabasz指标评价谱聚类算法,实现聚类参数的自适应选择。利用山东威海水域的实际AIS数据进行实例研究,并与传统谱聚类算法做比较实验。实验结果表明,利用该方法提取到的典型轨迹符合真实水域的交通情况,相较于传统谱聚类方法具有更高的聚类质量。     

基于动态聚类的公路基本路段分割合并方法

公路基本路段划分是实施交通安全精细化管理的基础,划分结果要求具有相似的几何线形及事故统计特征。基于公路线形特征划分的路段单元,叠加动态聚类算法划分的事故特征相近的路段单元,提出包含分割与相交合并的基本路段分割合并方法,进一步以京昆高速北京段为例验证该方法具有可行性及科学性。     

基于空间特性的行李跟随系统的车辆调度方法

为了提高车辆配送初始解获得的效率,在不确定条件下,研究了上海世博会行李跟随系统需求点的空间特性,提出了基于空间特性的车辆调度方法,建立了需求点的空间特性SLINK聚类分析方法和聚类分析结果评估方法。计算结果表明:在需求点群聚状态下,采用基于空间特性的聚类分析法的调度初始解总距离为583,而传统SWEEP扫描法的调度初始解总距离为595,因此,在对车辆调度问题进行求解时,对需求点的空间分布特性进行分析有助于不确定环境下车辆调度问题的最终求解。     

基于改进灰色定权聚类的城市轨道交通网络规划方案优选研究

综合考虑路网结构合理性、建设实施性、运营效果、社会经济效益以及城市发展的协调性等五方面的影响因素,建立了城市轨道交通网络规划方案综合评价指标体系。引入高斯白化函数、等面积法则确定参数和基于信息熵的聚类权的标定法,提出了改进灰色定权聚类优选模型,并将其应用于某市轨道交通规划方案优选,评价结果与实际专家评审结果一致,验证了该模型的有效性和实用性。     

基于交通因子状态网络的城市交叉口交通流预测

信息技术的快速发展,为交通研究和城市交通管理提供了大规模、多样化的数据资源,并为城市交通状态估计和交通流预测方法的研究提供了有力支持。将城市交叉口视为一个微观交通系统,采用数据驱动与领域知识结合的方式,建立微观层次的交通因子状态网络模型（Traffic Factor State Network,TFSN）,考察交通因素之间的相互关联,并考虑环境因素的影响。该模型结合交通因子和环境影响因子的影响,通过对交通流数据进行聚类分析,估算出对应于环境影响因子的交通状态,并通过实际案例验证其物理意义以及与交通流实际状态的对应关系。进一步地,基于不同交通状态下的交通流数据建立高阶多元马尔可夫链,进行交通流预测,并根据交通流时间序列的聚类性能指标提高模型的预测准确性。对数据序列马氏性强弱、马尔可夫模型阶数与模型预测准确性之间关系进行分析。研究结果表明：根据马氏性合理选择马尔可夫模型的阶数可以提升模型预测准确性;直接对原始交通流数据进行预测的平均绝对百分比误差为24.61%,而不同交通状态下交通流预测的平均绝对百分比误差为16.99%,相比直接预测误差下降了7.62%,验证了所提出的微观交通因子状态网络的有效性和可用性。     

基于船种聚类的航道通过能力量化方法

为准确计算航道通过能力,针对单双向通航方式并存的混合通航航道,建立了基于船种聚类的航道通过能力量化模型.根据海港航道通航管理规则,对不同船舶种类进行分类,通过聚类算法确定船舶种类特征及其分布概率.与传统航道通过能力计算方法相比,对不同种类船舶所占航道资源分别附以不同权重,同时考虑船舶通航方式改变对航道通过能力的影响,能够更加准确地量化航道通过能力.应用天津港大沽沙航道数据进行了实例分析,目前航道实际月通过船舶约为1 905艘次,计算得到大沽沙航道月通过能力为2 350艘次,并且与港口公共混合通航航道通过能力计算结果4 455艘次/月相对比,前者的结果更符合实际情况,后者的结果明显大于实际航道通过能力.结果表明,基于船种聚类的航道通过能力量化方法能更加准确地反映航道实际情况.     

多特征点驱动的船舶轨迹聚类方法

轨迹聚类在船舶行为分析与海事监管等领域发挥着重要作用。船舶轨迹存在长度与采样率不一致、结构差异明显等特点,在大范围水域难以实现大量船舶轨迹的高精度与快速聚类。针对该问题,在利用船舶自动识别系统获取海量船舶历史航行数据的基础上,提取与船舶航行行为、船舶交通密度相关的位置特征点,进而提出了多特征点驱动的船舶轨迹聚类方法。针对船舶航行时在大多数情形下具有保向、保速的特点,采用数据压缩的方法捕获船舶航行状态以及船舶航向发生显著变化的轨迹点,作为船舶轨迹结构特征点;针对目标水域中某些特定区域常存在船舶交叉会遇的情形,利用概率密度估计法分析船舶交通流的空间分布特点,并提取船舶会遇局面下的轨迹点,作为船舶交通流特征点;为剔除2类特征点中的异常值,采用密度聚类算法对特征点进行聚类,进一步提高特征点提取的可靠性,并将聚类结果中每类特征点的中心作为代表性特征点;统计途经代表性特征点的船舶轨迹分布情况,将具有相似分布的船舶轨迹视为同一类。实验结果表明：相比于常用的K-medoids聚类、层次聚类、谱聚类和DBSCAN等方法,提出的轨迹聚类方法在成山头水域、长江口南槽水域及舟山水域等典型区域均可获得优异的聚类结果;在上述典型水域,平均轮廓系数分别提升约53%,71%,63%和41%,戴维森堡丁指数分别降低约57%,67%,63%和45%;同时,此方法可平均降低约56%的聚类时间,显著提升了船舶轨迹数据聚类分析的效率。     

基于聚类分析的港口类型化研究

根据各港口集装箱运量增长的特点,通过软件SPSS,应用基于聚类分析的类型化方法将我国沿海主要集装箱港口分成三大类型,即普通增长型、加速增长型和波动增长型,并对各类型港口增长特点进行了分析.     

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高速公路基本段服务水平是分析高速公路通行能力的重要内容。本文首次将灰色聚类理论引入分析高速公路基本段服务水平，建立了基于灰色聚类的高速公路基本段服务水平的多目标决策分析模型.在构造白化矩阵和白化函数的基础上，计算出聚类权系数和聚类系数，并利用聚类系数确定出高速公路基本段服务水平的综合分析情况。最后通过算例进行了计算分析，验证了该模型的有效性、客观性和适用性，并归纳了模型的特点及适用范围，对分析高速公路基本段服务水平具有一定的借鉴意义。