1.一种基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)获取船舶的运行轨迹数据,所述运行轨迹数据包括船舶位置信息、航速和时间信息;
2)对船舶的运行轨迹数据提取特征点,根据提取的特征点进行轨迹划分,得到各船舶轨迹的子轨迹段;
3)计算任意两子轨迹段之间的空间距离和时间距离,对得到的空间距离和时间距离进行加权求和得到融合后的时空距离;
所述空间距离是根据船舶位置信息计算得到的;所述时间距离是根据各子轨迹段的航速、各子轨迹段的时间信息和相应的两子轨迹段的时间差计算得到的;
4)根据获取的时空距离,并通过dbscan算法对各子轨迹段进行聚类。
2.根据权利要求1所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,所述时间距离的计算表达式为:
其中,vi为子轨迹段li的航速,vj为子轨迹段lj的航速,ti为子轨迹段li的时间信息,tj为子轨迹段lj的时间信息,δtij为子轨迹段li和lj之间的时间差。
3.根据权利要求2所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,所述航速为对应子轨迹段的速度均值。
4.根据权利要求3所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,所述子轨迹段的速度均值
其中,vs、ve分别为子轨迹段的起点速度和终点速度。
5.根据权利要求2所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,所述时间差为tij=max(tie,tje)-min(tis,tjs),
其中,tis、tie为子轨迹段li所跨时间区间的起点和终点,tjs、tje为子轨迹段lj所跨时间区间的起点和终点。
6.根据权利要求1所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,还包括对获取的船舶的运行轨迹数据进行预处理,以滤除噪声或偏差大的数据,获取有效的船舶运行轨迹数据的步骤。
7.根据权利要求1所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,步骤2)中提取的特征点为od点、sp点和tf点中的至少两种,所述od点为每条船舶运行轨迹的起点和终点;所述sp点为停泊点,所述tf点为轨迹特征点。
8.根据权利要求5所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,步骤3)中,还包括对所述时间距离和空间距离进行标准化处理的步骤。
9.根据权利要求7所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法,其特征在于,所述时空距离dst为:
dst=ωs×dsn+ωt×dtn
其中,dsn是对空间距离进行标准化处理得到的,dtn是对时间距离dt进行标准化处理得到的,ws为空间距离的权重系数,wt为时间距离的权重系数,满足ωs+ωt=1。
10.一种基于时空特征的船舶轨迹密度聚类装置,包括处理器和存储器,其特征在于,所述处理器执行所述存储器存储的如权利要求1-9所述的基于时空特征的船舶轨迹密度聚类方法的程序。