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基于加权一个变量的一阶灰色模型的动态轨迹预测算法
  • ISSN号:1001-9081
  • 期刊名称:《计算机应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP941.5[自动化与计算机技术]
  • 作者机构:福州大学经济与管理学院,福州350116
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61300104); 福建省自然科学基金资助项目(2013J01230)
中文摘要:

针对基于Kalman滤波的跟踪方法需要对噪声特性和轨迹的运动规律进行假设的不足,将新陈代谢一个变量的一阶灰色模型(GM(1,1))引入动态轨迹预测方法,提出一种基于加权灰色GM(1,1)模型的动态轨迹预测算法(TR_GM_PR算法)。首先,顺序截取预测点前不同长度的子轨迹,计算采用灰色GM(1,1)模型拟合各子轨迹的相对误差及相应的预测值;其次,对各子轨迹的相对拟合误差进行归一化处理,根据处理后的结果设置各子轨迹预测值权重;最后,将各子轨迹获得的预测值与其对应权重的线性组合作为轨迹未来运行趋势的最终预测结果。采用2000—2008年美国大西洋飓风数据进行实验,TR_GM_PR算法6 h的预测正确率为67.605 6%,比基于模式匹配的飓风预测方法提高2.605 6个百分点。实验结果表明,TR_GM_PR算法适用于轨迹短期预测。此外,该预测算法计算简单、实时性高,能够有效提高动态轨迹的预测正确率。

英文摘要:

The noise assumption and motion assumption of trajectory should be demanded in dynamic trajectory prediction based on Kalman filter. In order to eliminate this insufficiency,the metabolism GM( 1,1) model was introduced in dynamic trajectory prediction. Thus a prediction algorithm based on weighted grey GM( 1,1) model( TR_ GM_ PR algorithm) was presented. Firstly,sub-trajectories with different length before forecasting point were cut out in order,then the relative fitting errors and predicted values of sub-trajectories were calculated using grey GM( 1,1) model. Secondly,the normalization processing of relative fitting errors was carried out,and the weights of predicted values were set according to the result.Finally,using the linear combination of predicted values and their corresponding weights,the running tendency of trajectory in future was predicted. Experiments were conducted with the Atlantic weather Hurricane data from 2000 to 2008. Compared with hurricane trajectory prediction method with pattern matching,TR_GM_PR algorithm improves the prediction accuracy ratio of 6hours by 2. 605 6 percentage points to 67. 605 6%. The experimental results show that TR_GM_PR algorithm is suitable for short-term trajectory prediction. In addition,the new algorithm has simple calculation and high real-time performance,and can effectively improve the prediction accuracy of dynamic trajectory.

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期刊信息
  • 《计算机应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术协会
  • 主办单位:四川省计算机学会中国科学院成都分院
  • 主编:张景中
  • 地址:成都市人民南路四段九号科分院计算所
  • 邮编:610041
  • 邮箱:xzh@joca.cn
  • 电话:028-85224283
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9081
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1307/TP
  • 邮发代号:62-110
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊一等奖,国家期刊奖提名奖,中国期刊方阵双奖期刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:53679