船舶自动识别系统数据分布式存储方法

目前船舶存储自动识别系统(AIS)数据主要用关系数据库.随着时间的推移,积累的AIS数据量逐渐增大,面临的问题是如何高效率地存储和查询长期的AIS数据.现利用键值对构建AIS数据存储结构模型,通过建立分布式数据库来存储长期的AIS数据.实验结果表明:构建的分布式数据库模型可以存储海量AIS信息,基于键值对的数据存储结构提高了AIS信息查询速度,为船舶轨迹的长期查询提供了一种有效的方法.     

基于"北斗"的船舶实时监控系统

北斗卫星导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,具有广阔的应用前景.此文提出了综合北斗、AIS,Inmarsat等系统,利用先进的网络电子海图技术,可以建立具有船舶动态信息显示、查询及回放、船队管理、预抵船舶查询和船舶动态订阅通知等功能的船舶实时监控系统.     

宁波海事推船舶“健康码”

正3月9日起,计划靠泊浙江宁波舟山港的国际航行船舶有了"健康码",这是宁波海事依靠大数据智慧监管手段严防境外疫情输入、促进复工复产的一项创新举措。"抵港国际航行船舶健康码"系统是宁波海事部门针对境外输入性疫情防控推行的专属识别码,融合了全球船舶AIS数据、船舶口岸查验数据及港口生产数据,能够自动提取船舶全球航行轨迹及港口靠离泊信息,在船     

嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法

针对当前嵌入式船舶运行信息数据库信息查询的开销大,查准率不好的问题,提出基于模糊聚类和相关谱特征提取的嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法。首先进行嵌入式船舶运行信息资源数据的采集和存储结构分析,提取嵌入式船舶运行信息数据信息流特征,对船舶运行数据进行自相关特征分析,提取反映船舶运行状态特征的相关谱特征量,对提取的谱特征量采用模糊C均值聚类方法进行特征识别和分类处理,提高数据库查询的目标指向性,实现数据库信息快速查询。仿真结果表明,采用该方法进行嵌入式船舶运行数据库中信息查询的查准率较高,实时性较好。     

一种利用AIS数据挖掘的航线生成方法

为了实现航线的快速规划,提高航线设计研究的实用性,提出了一种基于AIS数据挖掘实现航线生成的方法。首先,分析AIS数据,找寻AIS数据与航线设计间的关联性,通过算法设计、数据库设计和程序设计,实现了对目标航线的匹配筛选以及航线的再生成。实例结果表明本方法有效可行,具有较高的实用性。     

船舶航行数据远程采集系统

介绍了一种基于卫星通信的船舶数据远程采集系统,该系统采用嵌入式控制设计,组合船舶C站和自动识别系统(AIS)设备组建系统,利用C站的卫星通信功能接收陆地远程控制指令,通过嵌入式控制系统实现对C站和AIS设备的远程控制。采集C站和AIS设备中的船舶航行信息,通过卫星通信将航行信息传送到陆地船舶管理系统,实现了船舶数据的远程采集,为提高船舶自动化和现代化管理水平提供了技术平台。     

基于AIS信息的船舶实时个性化安全监控模式

为实现对重点船舶、重点区域和部分船舶运动参数的个性化安全监控,确定船舶个性化安全监控的各种要素,提出基于AIS信息的船舶实时个性化安全监控概念模式,并对相关实现技术进行研究。研究结果表明:基于AIS信息的船舶实时个性化安全监控要素可概括为可选择个性化要素和可定义个性化要素。结合对安全监控个性化要素的识别及对相关概念模式的设计,根据相关管理机构对船舶进行重点监控的需求,利用AIS信息数据统计和处理技术,开发基于AIS信息的船舶实时个性化安全监控系统。     

船用ARPA雷达与AIS信息融合的实现

将AIS信息融人到ARPA雷达系统中,为船舶导航和避碰系统提供更精确可靠、更实用的数据.归纳出ARPA雷达与AIS信息融合的系统框架,针对基于模糊数学和统计加权方法进行航迹关联的不足,提出基于灰色理论的航迹关联算法.模拟实验的分析结果表明,目标船在40艘左右的情况下,识别准确率为98%～99%,具有较高的航迹关联匹配率.     

基于AIS数据的集装箱码头水域繁忙度分析

为总结集装箱码头水域的繁忙分布时间和空间的分布规律特点,优化港口资源配置供给,基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS),提取船舶在港轨迹信息和数据,建立集装箱码头水域的航道通航繁忙度和侯泊作业繁忙度分析模型。新加坡港是全球抵港船舶艘次最多的港口,因此,选取新加坡集装箱码头水域作为案例进行分析。结果表明:新加坡集装箱码头侯泊作业系统全天处于满负荷工作状态,船舶集中抵达新加坡港作业的时间集中在凌晨,新加坡港的航道水域整体相对开阔,但在港区附近由于泊位和锚地集中度较高,附近水域航道相对较为繁忙。该研究成果可供港口管理部门和运营企业优化资源配置,改善码头水域的基础设施条件提供参考。     

基于AIS数据的港口船舶营运效率评估系统

基于进出港口的船舶自动识别系统(Automatic Identifcation System,AIS)数据,综合船舶时空位置信息及码头装卸货信息,针对港口船舶营运效率评估,提出船舶在港时间、船舶泊位停留时间、泊位有效占有率、船货集疏运通行能力、码头吞吐量和船舶NO_x排放量等港口船舶营运效率指标,重点描述港口船舶营运效率评估系统的总体结构、总体功能和实现方法。     

船舶装备在线采购异常信息智能检测系统

针对传统船舶装备在线采购异常信息检测系统,信息检测速率低的问题,设计分布式船舶装备在线异常信息智能检测系统。设计出入局信息采集设备,对采购信息进行分光收集,建立信息应用层,将采集信息进行IP协议还原和TCP协议还原,形成数据流存储于协议层内,建立规则树,将规则异常数据与数据流进行匹配,实现船舶装备在线采购异常信息检测。实验数据表明,相比较传统检测系统,设计的分布式异常信息检测系统检测速率提高近17%,具有更高的信息智能检测效率。     

基于AIS的船舶运动轨迹压缩技术研究

随着船舶自动识别系统的强制使用,海事系统及船公司为了对船舶监控,将接收大量的船舶AIS信息。为了存储海量的船舶AIS信息而又确保数据的质量和降低存储成本,就要对AIS信息进行压缩处理。论文结合AIS数据的特点和实际航迹研究的需要,在Douglas-Peucker算法的基础上,将此法结合船舶运动轨迹数据的特点进行了改进,从而提出了动态D-P压缩法。实验表明该算法能在保持较低失真度的情况下,对AIS提供的船舶运动轨迹数据进行有效快速的压缩,对船舶航迹再现、回放等研究和应用起到了启示作用。     

基于船舶自动识别系统数据的多汊航道船舶流量预测

基于船舶自动识别系统(AIS)大数据,通过解析AIS原始报文,分离出关键字条,经过数据清洗、筛选后匹配其他船舶数据源,以进一步识别船舶类型并划分吨级。将大数据应用于船舶流量预测中,通过跟踪代表船型的航迹,总结出船舶航行规律和运营情况,再结合历史数据和宏观形势发展,综合预测航道货运量,基于对AIS数据的挖掘,运用分配模型预测多汊航道船舶流量,并以长江口南槽航道为例预测其船舶流量。结果表明,运用AIS大数据能有效分析复杂多变的船舶航路,从而准确地预测多汊道航道船舶流量。     

港口引航综合业务信息平台的设计与实现

引航工作是国家行使主权的象征,同时也是一项高风险的工作.为了保障我国引航的安全、高效,通过分析引航工作的实际需求,采用基于GIS的多层叠加显示模型和AIS、DGPS、数据融合等先进技术与水流监测仪、视频监控等先进装备,构建集调度排班、船舶动态查询、引航辅助技术于一体的引航综合业务信息平台.该平台通过广域网、局域网和AIS无线通信网接收来自各终端设备的实时数据,包括船舶动态信息、航道视频监控信息、实时水流信息等数据,并实时在平台窗口中更新显示,用户可以通过该平台查询船舶、锚地、泊位、水深、航标等与船舶引航安全相关的数据,为船舶安全引航提供辅助决策支持.     

信息共享与服务系统的研究开发

近年来,随着IMO(International Mariti me Organization)对船舶配备AIS(Automatic Indentification System)设备强制性要求的实施,世界沿海国家AIS基站建设迅速发展,AIS的应用日益普及。利用AIS资源,建立广泛共享、实时服务的船舶助航信息服务新体系将有助于船舶的航行安全。研发AIS基站网络系统收发接口、AIS服务器及数据库、AIS信息WEBGIS(Web Geographic Information System)平台,实现以符合国际I HO-S57标准电子海图数据为基础,叠加实时的AIS信息,运行于互联网上的AIS信息WEBGIS平台。用户通过有线或无线的方式登陆互联网,在通用的网络浏览器上,可以方便、及时地浏览、查询和获取AIS及船舶助航信息。同时管理部门可用该平台通过AIS基站播发AIS安全信息及航标动态信息。     

利用AIS数据挖掘生成船舶航迹点方法研究

由于船舶航行受海上环境的影响而产生航迹误差,为了准确控制船舶航行轨迹,提出利用AIS数据挖掘生成船舶航迹点方法研究。根据AIS数据挖掘算法,提取船舶航行轨迹点数据特征,利用船舶航行轨迹点数据库中航行线路设置信息与目标对象运动信息之间的相似性,挖掘出船舶航迹动力定位数据,将AIS数据挖掘算法映射到船舶海上航行领域中,提取出AIS船舶位置采集点,通过设定阈值得到船舶航行转向点,将所有转向点连接成线,初步生成船舶航行轨迹点,利用船舶轨迹点生成流程,实现船舶航行轨迹点的生成。实验结果表明,基于AIS数据挖掘的船舶轨迹点生成方法在精度和时间上,都可以准确控制船舶航行轨迹。     

数据挖掘在海上交通特征分析中的应用研究

数据挖掘(Data Mining)就是从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。而海量的船载AIS信息集合蕴藏着大量的海上交通特征,利用数据挖掘理论与技术,以厦门港主航道的大型船舶AIS信息为对象,从空间、时间、概率分布三个方面,对AIS信息集合蕴藏的海上交通特征中反映船舶航向和航速变化率进行挖掘研究,获得了厦门湾内主航道通航环境空间和时间特性以及航向航速变化率概率分布特点。该研究方法为海量AIS信息研究提供新的思路,利用所挖掘的知识可以分析水域的通航环境,为港口主管部门的通航环境管理等提供理论依据。     

船舶AIS网络通信异常数据修正方法仿真

为提高船舶AIS网络通信异常数据修正效果,设计一个船舶AIS网络通信异常数据修正方法。首先对通信网络异常数据进行分析,然后采用神经网络对异常数据做了数据融合处理,最后采用小波变换方法对船舶AIS网络通信异常数据修正。仿真分析表明,此次研究的船舶AIS网络通信异常数据修正方法能够有效地将异常点恢复到原始点上,证明了所研究的修正方法的有效性。     

基于AIS数据处理技术的船舶综合导航技术研究

AIS系统不但能够提供与船舶数据相关的静态信息,而且还能提供与船舶航行相关的动态信息,为了利用AIS的优势,本文将AIS技术与船舶导航技术进行集成,给出一种基于AIS数据处理技术的船舶综合导航系统设计。实现结果表明,AIS提供的数据能够有效帮助导航系统进行航线的规划,减少船舶避碰事故的发生。     

提升算法下船舶AIS航迹数据压缩方法

为保证船舶AIS航迹数据的有效管理,提升船舶管理水平,研究提升算法下船舶AIS航迹数据压缩方法。该方法通过IEC61162-1标准和ITU1371-1协议,转换AIS轨迹数据格式,采用基于偏序集的规则链方法清洗转换后的AIS数据,并完成数据中经度和纬度的坐标转换。将数据存储在SQLite数据库,并按照时间顺序将其导入提升算法中,通过该算法压缩船舶AIS航迹数据,获取船舶AIS压缩后航迹数据。测试结果显示：该方法的压缩率均在90.6%以上,数据长度损失率最大值为0.11%,压缩效果较好,并且可保证压缩后数据的完整性;压缩后可较好地保存船舶转向行为数据点,确保数据的效用成果,提升船舶的管理水平。