本申請(qǐng)涉及船舶數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、計(jì)算設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著人類活動(dòng)向深遠(yuǎn)海發(fā)展，海上船舶數(shù)量迅猛增長(zhǎng)，海上航行船舶均配備了gps、ais和北斗等定位設(shè)備，通過定位設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶全軌跡管理，掌握船舶水上作業(yè)動(dòng)態(tài)和具體航行規(guī)律，是有效服務(wù)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措。通過船舶歷史信息預(yù)測(cè)后續(xù)軌跡并分析船舶異常行為，是保障船舶安全、深度挖掘分析海洋船舶運(yùn)行規(guī)律的重要手段。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，由于ais中的船舶位置信息并非實(shí)時(shí)更新，部分船舶位置存在更新間隔時(shí)間較長(zhǎng)的問題，因此采用ais提供的船舶位置連線繪制船舶軌跡，可能會(huì)導(dǎo)致船舶軌跡穿越陸地的不合理情況，由于現(xiàn)有的船舶軌跡存在著以上不足，具有較大的改進(jìn)空間和改進(jìn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、計(jì)算設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，具有更準(zhǔn)確的船舶軌跡預(yù)測(cè)結(jié)果，并且實(shí)時(shí)性更高。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，包括：

3、基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡信息，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集；

4、構(gòu)建基于高效注意力機(jī)制的雙向門控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測(cè)模型，并通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集對(duì)所述軌跡預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練；

5、將所述船舶軌跡信息輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的軌跡預(yù)測(cè)模型，以得到船舶軌跡預(yù)測(cè)信息。

6、在一些實(shí)施例中，基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集，還包括：

7、對(duì)所述ais數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括刪除異常ais數(shù)據(jù)；

8、對(duì)預(yù)處理后的ais數(shù)據(jù)集中缺失值進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)充。

9、在一些實(shí)施例中，基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集，還包括：

10、所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集至少包括以下一種或多種：船型、經(jīng)度、緯度、航速和航向。

11、在一些實(shí)施例中，所述軌跡預(yù)測(cè)信息包括：預(yù)設(shè)時(shí)間后的經(jīng)度、緯度。

12、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種船舶軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括：

13、獲取模塊，用于基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡信息，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集；

14、構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建基于高效注意力機(jī)制的雙向門控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測(cè)模型，并通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗(yàn)證數(shù)據(jù)集對(duì)所述軌跡預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練；

15、預(yù)測(cè)模塊，用于將所船舶軌跡信息輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的軌跡預(yù)測(cè)模型，以得到船舶軌跡預(yù)測(cè)信息。

16、在一些實(shí)施例中，獲取模塊，還用于：

17、對(duì)所述ais數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括刪除異常ais數(shù)據(jù)；

18、對(duì)預(yù)處理后的ais數(shù)據(jù)集中缺失值進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)充。

19、在一些實(shí)施例中，獲取模塊，還包括：所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集至少包括以下一種或多種：船型、經(jīng)度、緯度、航速和航向。

20、在一些實(shí)施例中，所述軌跡預(yù)測(cè)信息包括：預(yù)設(shè)時(shí)間后的經(jīng)度、緯度。

21、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條指令、至少一段程序、代碼集或指令集，所述指令、所述程序、所述代碼集或所述指令集由所述處理器加載并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)上述方面的船舶軌跡預(yù)測(cè)方法。

22、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由計(jì)算設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)，使得計(jì)算設(shè)備能夠執(zhí)行如上第一方面的船舶軌跡預(yù)測(cè)方法。

23、綜上，本申請(qǐng)公開了一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、計(jì)算設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。其中，船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，包括：基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡信息，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集；構(gòu)建基于高效注意力機(jī)制的雙向門控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測(cè)模型，并通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)所述軌跡預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練；將所述預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的軌跡預(yù)測(cè)模型，以得到船舶軌跡預(yù)測(cè)信息。該方法通過預(yù)先構(gòu)建和訓(xùn)練的雙向門控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測(cè)模型，將船舶軌跡信息輸入后，可以輸出更準(zhǔn)確的船舶軌跡預(yù)測(cè)結(jié)果，并且實(shí)時(shí)性更高。

技術(shù)特征：

1.一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于ais數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述軌跡預(yù)測(cè)信息包括：預(yù)設(shè)時(shí)間后的經(jīng)度、緯度。

5.一種船舶軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，獲取模塊，還用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，獲取模塊，還包括：所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集至少包括以下一種或多種：船型、經(jīng)度、緯度、航速和航向。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述軌跡預(yù)測(cè)信息包括：預(yù)設(shè)時(shí)間后的經(jīng)度、緯度。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有至少一條指令、至少一段程序、代碼集或指令集，所述指令、所述程序、所述代碼集或所述指令集由所述處理器加載并執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法。

10.一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，當(dāng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由移動(dòng)終端的處理器執(zhí)行時(shí)，使得移動(dòng)終端能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的船舶軌跡預(yù)測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種船舶軌跡預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、計(jì)算設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。其中，船舶軌跡預(yù)測(cè)方法，包括：基于AIS數(shù)據(jù)獲取預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的船舶軌跡信息，以生成船舶軌跡的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集；構(gòu)建基于高效注意力機(jī)制的雙向門控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測(cè)模型，并通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集對(duì)所述軌跡預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練；將所述預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的軌跡預(yù)測(cè)模型，以得到船舶軌跡預(yù)測(cè)信息。該方法通過預(yù)先構(gòu)建和訓(xùn)練的雙向門控循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡預(yù)測(cè)模型，將船舶軌跡信息輸入后，可以輸出更準(zhǔn)確的船舶軌跡預(yù)測(cè)結(jié)果，并且實(shí)時(shí)性更高。

技術(shù)研發(fā)人員：劉晨申,楊勝輝,王謀業(yè),陳思源,郭靜,黃耀森,文依寧,王文欣,周春綠,曹子奇,曹建勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中電科海洋信息技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17