船舶航道信息管理系统的可视化数据检索研究

当前船舶航道信息管理系统在对航道数据检索的过程中出现信息混乱,存在更新周期慢、成本高昂等缺点难以直观准确的显示航道图像。基于上述问题对航道信息管理系统的可视化数据检索方法进行研究。结合GIS系统对可视化数据分析方法对船舶航道信息可视化信息管理和检索系统进行设计,以便快速有效的处理航道遥感图像信息。最后通过仿真实验证实该方法能够精准的对航道边缘信息进行显示,从而实现对航道的动态管理。实验结果证实该系统性能可靠,效果良好,能够有效提高航道管理的工作效率,具有较高的实用价值。     

基于信息完整性的船舶信息管理系统

传统船舶信息管理系统在进行信息数据检索时,其检索信息的完整性较低。针对这一问题,对传统管理系统软件部分进行重新设计。采用S/C并行结构设计信息管理系统数据库,用于存储船舶管理信息,基于数据库逻辑层,设计多类型数据检索方案,保证设计的船舶信息管理系统内部功能层及其处理模块,可以从系统数据结构内提取检索信息,对船舶信息域名格式进行信息添加,重组信息文件域名,适应设计的检索方法,完成信息管理系统的建立。实验研究表明,与传统管理系统相比,设计的信息管理系统视频信息检索完整度提高了22%,文本信息完整性提高了18%,可以有效提高信息检索完整性。     

海量航行特定数据远程检索系统设计

船舶航行中的海量数据存储于分布式数据库中,需借助数据远程检索系统从海量数据中提取有价值的信息,以提高特定数据的远程检索能力,保证数据检索结果的准确性。在特定数据远程检索中,要引入大数据分析、大数据挖掘技术、应用聚类算法、DBSAN算法对数据检索模型进行优化,确保快速准确地提取频繁项,提高检索效率。本文分析了海量航行特定数据远程检索系统设计的整体框架,提出系统的具体设计方法,并对系统进行仿真实验,表明系统具备良好的性能。     

海量舰船信息数据库目标数据检索系统

为了缩短目标数据的检索时间,提高目标数据的检索效率,提出海量舰船信息数据库目标数据检索系统设计。依托目标数据检索服务器设计和目标数据检索器设计,完成系统的硬件设计。通过建立海量舰船信息数据库目标数据索引和目标数据检索流程设计,完成系统的软件设计,实现目标数据检索系统设计。仿真结果表明,提出的目标数据检索系统与基于云计算的检索系统相比,目标数据的检索能力提高了56.25%。     

Visual analysis semantic label method based on navigation logic division北大核心CSCD

[目的]旨在探索处理内河实船数据、提高其可理解性和辅助研究识别船舶行为的新方法。[方法]通过构建航行逻辑层级和划分时序数据获得船舶行为的语义标签,设计航行逻辑可视化分析系统,将船舶航行状态与数据可视化相结合,辅助分析数据及研究船舶行为特征。最后,依托数字航道,选择船舶行为复杂的内河航道工作船的数据进行实例检验,利用所提系统分析异常数据并研究船舶行为。[结果]通过航行逻辑的交互可视化,可有效确定无规律的位置跳动异常数据产生的原因及特点,帮助进行异常数据处理,并经过定性分析特征和定量分析阈值,划分出了靠泊与直航状态数据,进一步丰富了船舶行为语义标签。[结论]结合船舶行为语义标签设计的可视化分析系统,通过人机自由交互,提高了数据的可理解性,可辅助异常数据分析处理及船舶行为研究,为数据分析人员提供研究工具。     

船舶航道预警信息分布式数据库存储技术

船舶航道预警信息对于保障船舶航行安全至关重要,随着航道的不断开发,对应的航道预警信息量快速增长,传统的预警信息存储依靠1台服务器处理信息数据,导致数据写入和检索效率低下,还容易出现大量数据冗余。为解决上述问题,研究船舶航道预警信息分布式数据库存储技术。采用Huffman编码和CSC压缩算法对预警信息数据进行压缩编码。在HBase集群上利用MapReduce并行编程模型实现数据存储。对比实验证明了研究的分布式数据库存储技术能够有效提升存储写入性能,并且存储后数据的检索时间平均约为传统技术的40%,效率更高。     

船舶机舱监控视频的智能检索系统

由于传统船舶机舱监控视频检索系统存在检索架构逻辑滞后,无法将视频检索架构数据与视频源文件特征数据对应绑定,出现在对大量视频数据中某一视频段检索时,处理时间过长的问题。为此提出设计船舶机舱监控视频的智能检索系统。通过架设XML云端检索服务器,建立视频检索数据存储硬件平台。依托此硬件平台,引入综合特征处理算法,对视频图像内部特征与检索数据进行对应绑定处理,实现快速智能检索视频数据的效果。通过对比实验证明,设计的船舶机舱监控视频的智能检索系统在大量视频数据中,能够快速检索出所要视频数据段。     

船舶航行信号数据多通道并行采集系统设计

以往大部分数据采集系统利用CPLD采集船舶航行信号的方法存在效率不高问题。针对上述问题,设计一个高效率的船舶航行信号数据多通道并行采集系统。FPGA相关电路和DSP芯片构成系统硬件框架,设计FPGA处理模块、DSP控制模块以及接口模块,实现数据采集工作。并进行对比实验,实验结果表明:该系统在运行效率方面要优于传统采集系统,效率明显提高20%。     

数据挖掘技术在船舶信息管理系统中的应用

为了提高海上交通监管部门和港口对于海域内船舶交通的管理水平,确保船舶航行安全,有必要建立一种船舶信息综合管理系统,实现对海域内船舶类型、IMO编码、所属物流公司等一系列信息的综合管理,并能够快速查询和获取平台中的数据。本文的研究方向是利用数据挖掘技术,构建一种船舶信息管理系统,分别从数据挖掘技术的原理、信息管理系统的整体架构以及信息管理系统的数据接口等内容进行详细研究,对于提高海上监管的数字化、信息化有一定的意义。     

基于APS.NET的船舶航道信息管理系统

针对传统航道信息管理系统中存在静态航道信息管理时间过长的现象,提出并设计基于APS.NET的船舶航道信息管理系统。硬件设计中采用远程数据传输模块、中心服务器和大数据客户端作为航道信息管理的载体;软件设计中采用分布式数据库进行航道信息的存储,同时管理算法步骤,实现基于APS.NET的信息管理系统设计。仿真实验结果表明,基于APS.NET的管理系统比传统管理系统的信息管理耗时降低23.26%,具备有效性。     

基于Spark的船舶航行轨迹聚类方法

依托船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,利用云计算并结合聚类算法,对船舶历史数据进行轨迹聚类分析,构建船舶航行正常轨迹模型,为实时检测船舶异常轨迹奠定基础,进而为提高水上交通监管智能化水平提供新方法。针对目前轨迹聚类算法效率低等问题,基于Spark内存计算技术及数据分区思想,提出一种改进的并行子轨迹聚类算法SPDBSCANST(Parallel DBSCAN of Sub Trajectory Based on Spark)。以长江航道武汉段船舶航行数据为例进行试验验证,并通过可视化方式呈现。结果表明,改进后的算法的聚类效率和效果都有明显提升。     

基于3D的疏浚轨迹显示系统工程应用

针对耙吸挖泥船边坡开挖、扫浅等特殊工程施工质量差、效率低等问题,基于疏浚轨迹显示系统,建立船舶、航道和数字地形模型;通过工程应用,分析3D可视化功能下的特殊工程施工质量与效率。结果表明,疏浚航行、作业可视化辅助系统,即疏浚轨迹显示系统,对于保证疏浚工程的施工安全和施工质量、提高施工效率具有重要的价值。     

利用长江在航营运船舶终端数据的测深技术方案*

航道水深是表征航道条件、开展航道维护决策、指导船舶航行最重要的航道尺度指标。针对日益增长的航道条件动态监测、航道信息服务需求,在现有航道水深测量、航道水位改正的基础上,充分利用长江电子航道图船舶终端系统的功能,探讨在航营运船舶采集的水深数据的接入、传输、存储、处理、可视化与运用等技术问题。基于长江电子航道图船舶终端,提出了利用在航营运船舶终端数据的测深技术方案,并就技术方案的实施给出了建议。该方案的实施有助于提升航道水深的监测能力、拓展航道水深信息来源、降低航道水深信息采集成本、提高航道水深信息服务的时效性。     

船舶大数据信息中心的高性能存储架构设计

随着海上航运业的不断发展,船舶的航运数据、航行轨迹数据、港口航线数据等都呈现爆炸式的增长,为了对海量船舶数据信息进行更好地存储和处理,有必要研究一种具有高性能的船舶数据存储系统,该系统不仅具有快速的数据存储能力,还应具有高效的数据检索功能。本文首先介绍HBase数据库的基本原理,然后基于数据库原理设计一种高性能的存储架构,并详细介绍了该架构的基本组成。测试实验表明,该高性能存储系统在数据量大时具有存储速度快等优势。     

基于web的船舶交通信息管理系统设计

针对传统船舶交通信息管理系统运行效率慢的问题,结合web,对其进行优化,设计一个基于web的船舶交通信息管理系统。首先按照B/S结构设计系统3层框架,数据采集服务端层、业务逻辑中间件层和web客户端层,然后根据框架设计系统2个主要硬件设备,信息动态采集设备和信息处理设备;最后进行系统软件设计,包括信息采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据储存模块。结果表明:与传统船舶维修信息管理系统相比,本系统运行效率提高5.2 bit/s。     

远洋船舶运输大数据快速检索算法

传统船舶数据检索算法存在关键字索引连接速率过慢、单次检索数据总量过低等弊端。为解决上述问题,设计新型远洋船舶运输大数据快速检索算法。通过关键字索引结构建立、数据查询节点确定2个步骤,完成远洋船舶运输大数据的索引与查询。在此基础上,通过远洋船舶运输数据集创建、待检索数据捕获处理、减速流程完善3个步骤,实现新型快速检索算法的顺利运行。对比实验结果表明,与传统船舶数据检索算法相比,应用新型远洋船舶运输大数据快速检索算法后,关键字索引连接速率明显提升、单次检索数据总量最大值超过9.0×10~9 T。     

嵌入式数据的船舶航行数据采集系统

针对传统船舶航行数据采集系统自身存在的采集效率低的问题,提出设计基于嵌入式数据的船舶航行数据采集系统。利用基于嵌入式技术,创建嵌入式DSP控制模块为主定位航行数据采集硬件,对传统采集系统硬件基础进行更新;修正传统采集系统内部采集算法,将浮点DSP波形成束算法写入创建的采集硬件主控,使其与采集系统对接,并对传统算法逻辑错误进行更新修正。仿真实验测试证明,提出设计的基于嵌入式数据的船舶航行数据采集系统,在采集效率低问题上具有明显的修复改善作用,满足设计需要。     

基于DEA评价模型的港口航道通航效率分析

基于数据包络分析方法(DEA),建立港口航道通航效率评价体系,对某沿海港口的航道通航效率进行了评价分析,结果表明:当航道船舶总吨数达到4030万吨、航道空间占有率达到0.035、航道利用率达到87%、阻抗值为0.175、阻塞率为77.6%、船舶排队长度为1.6艘、平均等待时间为5.93h以及船舶平均航行时间间距为2.2h时,该港口的航道通航效率达到最佳,相关研究成果可为航道建设和船舶调度管理提供科学依据。     

基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现

为解决常规船舶航行视频采集系统在复杂海况环境下,存在视频采集分辨能力较低的不足,提出了基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现。依托船舶航行视频采集系统执行机构设计、控制电路设计,实现了系统硬件设计;基于船舶航行视频采集系统网关结构设计、控制过程设计,完成了系统软件设计,实现了FPGA的船舶航行视频采集系统设计。试验数据表明,提出的船舶航行视频采集系统较常规船舶航行视频采集系统,视频采集分辨能力提高47.82%,适合在复杂海况下进行视频采集。     

基于船舶减速的单线航道通航效率评价

针对现有航道通航效率评价存在对船舶航行状态考虑不足的问题,提出一种基于船舶减速的单线航道通航效率评价模型。该模型从船速差异对船舶自由航行状态影响的角度,综合考虑航道长度、船速大小和船舶到达率等参数,用船舶减速幅度和减速后的通航历时衡量单线航道的通航效率η。在统计分析船舶交通流变化规律的基础上,采用离散仿真软件Arena进行模拟仿真试验,利用蒙特卡洛方法探究并揭示航道长度、船速和船舶到达率等参数变化对单线航道η的影响机理。研究结果表明:单线航道η模型对评价和表征航道η是可行的,可为航道通航能力和船舶交通组织效率分析等提供评价依据。