1.一种AIS簇内局部路径自适应重构方法,其特征在于,包括:根据用户输入的起止点和期望航速,并基于离线构建的海上交通网络连通图规划生成一条全局航线,通过对航线转向点所在簇进行局部路径重构,以得到所述全局航线的全局航向信息;根据所述全局航向信息和所述期望航速得到航线转向点所在簇内的最优子簇;通过自适应算法得到所述最优子簇内的簇入口参考点和簇出口参考点,根据所述簇入口参考点和所述簇出口参考点重构簇内局部路径,并更新所述全局航线的全局航向信息;其中,所述得到航线转向点所在簇内的最优子簇的具体方法包括:根据所述航线转向点的簇编号得到簇内所有的AIS历史轨迹点;基于HDBSCAN算法对所述AIS历史轨迹点的速度和航向特征进行聚类,以得到子簇,并计算所述子簇的速度和航向质心;遍历所述子簇的航线质心,并根据驶入参考航向和驶离参考航向分别对应得到距离所述全局航向信息和所述期望航速最近的子簇,以作为最优子簇;遍历最优子簇里的AIS轨迹点,通过计算带有标准差反比加权的自适应权重的距离、速度和航向代价值,得到簇内入口参考点和簇内出口参考点,重构簇内局部航线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述局部路径重构包括:分别计算当前航线转向点与上一个航线转向点和下一个航线转向点的连线与正北方向之间的夹角,并作为当前簇的驶入参考航向和驶离参考航向。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:分别遍历第一最优子簇和第二最优子簇的历史AIS轨迹点,将所述第一最优子簇内总代价值最小的点作为簇入口参考点,将所述第二最优子簇内总代价值最小的点作为簇出口参考点。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述自适应算法包括:根据所述第一最优子簇和所述第二最优子簇的历史AIS轨迹点,通过代价计算公式分别计算上一个航线转向点与所述第一最优子簇内所有轨迹点的距离、航向差和速度差、方差以及自适应权重,和下一个转向点与所述第二最优子簇内所有轨迹点的距离、航向差和速度差、方差以及自适应权重,以分别得到第一总代价值和第二总代价值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述代价计算公式如下: ;式中, 表示上一个航线转向点距离第一最优子簇内轨迹点的距离, 表示下一个航线转向点距离第二最优子簇内轨迹点的距离, 表示当前簇驶入参考航向与第一最优子簇内轨迹点的航向差值, 表示当前簇驶离参考航向与第二最优子簇内轨迹点的航向差值, 表示期望航速与第一最优子簇内轨迹点速度的差值, 表示期望航速与第二最优子簇内轨迹点速度的差值, 、 和 分别为计算总代价值 时的距离权重、航向差权重和速度权重, 、 和 分别为计算总代价值 时的距离权重、航向差权重和速度权重。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述重构簇内局部路径包括:通过将所述簇入口参考点与所述簇出口参考点之间的连接代替簇质心直接相连,以完成簇内局部路径重构,并更新全局航向信息,以进行下一簇内局部路径的重构。
7.一种AIS簇内局部路径自适应重构系统,其特征在于,包括:全局航线规划模块,被配置为根据用户输入的起止点和期望航速,并基于离线构建的海上交通网络连通图规划生成一条全局航线,通过对航线转向点所在簇进行局部路径重构,以得到所述全局航线的全局航向信息;最优子簇确定模块,被配置为根据所述全局航向信息和所述期望航速得到航线转向点所在簇内的最优子簇;自适应重构模块,被配置为通过自适应算法得到所述最优子簇内的簇入口参考点和簇出口参考点,根据所述簇入口参考点和所述簇出口参考点重构簇内局部路径,以更新所述全局航线的全局航向信息;其中,所述得到航线转向点所在簇内的最优子簇的具体方法包括:根据所述航线转向点的簇编号得到簇内所有的AIS历史轨迹点;基于HDBSCAN算法对所述AIS历史轨迹点的速度和航向特征进行聚类,以得到子簇,并计算所述子簇的速度和航向质心;遍历所述子簇的航线质心,并根据驶入参考航向和驶离参考航向分别对应得到距离所述全局航向信息和所述期望航速最近的子簇,以作为最优子簇;遍历最优子簇里的AIS轨迹点,通过计算带有标准差反比加权的自适应权重的距离、速度和航向代价值,得到簇内入口参考点和簇内出口参考点,重构簇内局部航线。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,其中,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-6任一项所述的方法。