基于轮廓系数的参数无关空中交通轨迹聚类方法

• 作者: 孙石磊 王超 赵元棣
• 来源期刊: 计算机应用
• 学科: 工学
• 关键词: 空中交通轨迹 聚类分析 轮廓系数 谱聚类 动态时间弯曲 高斯核函数 参数无关
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 数据科学与技术
• 页码范围: 3293-3297
• 页数: 5页
• 分类号: TP181
• 字数: 5883字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019040738

摘要

为消除专家经验的主观性、避免依赖轨迹特征并且减轻实验调参的负担,提出一种基于轮廓系数的参数无关聚类分析(PICBASIC)算法.首先,比较了现有基于欧氏距离的航迹配对方法,并且建立基于动态时间弯曲(DWT)距离和高斯核函数的轨迹相似度计算模型;其次,利用谱聚类对空中交通轨迹进行聚类划分;最后,提出一种基于轮廓系数的最佳簇数寻优方法,并且其具有对聚类结果量化评价功能.利用真实进场轨迹进行实验验证,PICBASIC判断将28L跑道的365条轨迹聚为5个簇,28R跑道的530条轨迹聚为6个簇时聚类质量最佳,平均轮廓系数分别为0.8099和0.805 6.相同实验数据条件下,PICBASIC与MeanShift聚类的平均轮廓系数差异率分别为-1.23％和0.19％.实验结果表明:PICBASIC包容轨迹的速度和长度差异,全程无需人工指导或实验调参,而且能够筛除异常轨迹对聚类质量的不利影响.