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时域检索与频域扰动双域联合增强的船舶轨迹预测OA

Dual-domain joint augmentation via temporal retrieval and frequency perturbation for vessel trajectory forecasting

中文摘要英文摘要

船舶轨迹预测对保障海上安全、优化交通管理和实现智能决策具有重要意义.现有方法往往受限于数据多样性不足及历史信息利用不充分,难以应对复杂动态的海洋环境.为此,提出一种时域检索与频域扰动双域联合增强的船舶轨迹预测方法.该方法通过频率扰动扩充样本多样性,并借鉴相似历史轨迹序列增强模型对长时依赖的表征能力,在保持高精度的同时,显著提升了预测模型的泛化性和稳健性.在多个真实船舶轨迹数据集上的实验结果表明,所提方法在预测精度和稳定性方面均优于 LSTM、BiLSTM、DLinear、Transformer、Informer及iTransformer 等主流时间序列预测模型,验证了该方法在船舶轨迹预测任务中的有效性与优越性.

Vessel trajectory forecasting is of significant importance for ensuring maritime safety,optimizing traffic management,and achieving intelligent decision-making.Existing methods are often limited by insufficient data diversity and inadequate use of historical information,making them difficult to deal with complex and dynamic marine environments.To address this issue,a dual-domain joint augmentation method via temporal retrieval and frequency perturbation for vessel trajectory forecasting was proposed.By expanding sample diversity through frequency perturbation and enhancing the model's ability to represent long-term dependencies by drawing on similar historical trajectory sequences,the proposed method significantly improves the generalization and robustness of the prediction model while maintaining high accuracy.Experimental results on multiple real-world vessel trajectory datasets show that the proposed method outperforms the mainstream time-series forecasting models,including LSTM,BiLSTM,DLinear,Transformer,Informer,and iTransformer,in terms of prediction accuracy and stability,verifying the effectiveness and superiority of this method in vessel trajectory forecasting tasks.

郭亚男;王晨腾;张本奎;常颖;刘志哲;曹林;杜康宁

北京信息科技大学信息与通信工程学院,北京 100192||信息与通信系统信息产业部重点实验室,北京 100010北京信息科技大学信息与通信工程学院,北京 100192||信息与通信系统信息产业部重点实验室,北京 100010目标认知与应用技术国家级重点实验室,北京 100094||中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094目标认知与应用技术国家级重点实验室,北京 100094||中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094北京信息科技大学信息与通信工程学院,北京 100192||信息与通信系统信息产业部重点实验室,北京 100010北京信息科技大学信息与通信工程学院,北京 100192||信息与通信系统信息产业部重点实验室,北京 100010北京信息科技大学信息与通信工程学院,北京 100192||信息与通信系统信息产业部重点实验室,北京 100010

交通工程

轨迹预测检索增强生成数据增广自动识别系统

trajectory forecastingretrieval-augmented generationdata augmentationautomatic identification system(AIS)

《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2026 (1)

1-11,11

国家自然科学基金项目(U20A20163,62201066)目标认知与应用技术重点实验室开放基金(2023-CXPT-LC-005)北京市自然科学基金项目(4264103)

10.16508/j.cnki.11-5866/n.2026.01.001

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