一种基于AIS数据的船舶航线自动规划方法

为采用航线自动规划技术设计出最优船舶航行路径,提出一种基于船舶自动识别系统(Automatic Identifi-cation System,AIS)数据和航行区域栅格化地图建立环境模型,结合蚁群算法求解最优航线的航线自动规划方法.对航行区域地图进行栅格化处理,利用海量AIS数据定义可通航栅格和障碍物栅格,结合邻接矩阵...     

基于电子海图的船舶路径规划模拟器开发

为了提高船员在实际航行中进行规划路径和使用电子海图的能力,利用Visual Studio C#工具,设计和实现了基于电子海图以及C#与SQL Server通讯的船舶路径规划模拟器。文章在对现有船用电子海图二次开发的基础上,引入一种基于电子海图提取海域模型的遗传算法进行路径规划,对国际通用AIS编码,基于GPSNEMA-0183协议,通过模拟AIS和GPS信号,模拟船舶的航行路径和航行过程。该模拟器交互简单、流程清晰、覆盖内容广且可扩展性强,为船员培训提供了演示平台,大大的提高了对船舶路径规划的安全性和准确性。这里以烟台港莱州港区到大连港大港港区的某条航线为例,说明本模拟器的具体使用方法。     

Douglas-Peuker算法在自动生成航线方法中的应用

船舶航行的日益频繁对航线设计提出了更高的要求。为了提高船舶运输的效率和安全性,传统依照纸质地图设计航线的方法已不能满足要求。为了在保障安全和效率的前提下提高航线质量,本文使用电子海图结合AIS系统监控船舶航行状态,实时上传海洋及船舶信息,并使用Douglas-Peuker算法依据海洋实时信息修正航线,提高了船舶航行的安全性。     

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。     

基于大数据分析的海上智能航线设计

本文基于大数据分析方法提出了一种船舶智能航线设计方法。通过基础电子海图地理信息数据提取和航行知识专题数据库的标准建设,对船舶航线历史大数据进行分析,计算出港口到港口、任意点到港口、任意点到任意点的最优航线,并以珠江口船舶航线设计为例进行了PC端和手机APP终端的设计。     

基于深度强化学习的船舶航线自动规划

为解决传统船舶航线规划算法缺少对经验航线的参考及不适用于真实航行需求的问题,提出一种基于深度Q网络(Deep Q Network,DQN)船舶航线自动规划算法,用以在电子海图中提供拟合航道,生成适宜真实航行情况的自动规划航线.这种算法采用当前神经网络和目标神经网络2个二层神经网络结构,达到打乱数据相关性的目的,将智能体...     

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。     

基于电子海图的船舶绕避台风系统设计与实现

发挥电子海图显示平台优势,引入基于台风预报误差遭遇概率算法,设计了基于电子海图的船舶绕避台风系统,将台风基本数据信息和船舶航行基本信息,如船舶位置、航线以及台风的位置、行进路线等直观地显示在电子海图上,并运用台风预报误差遭遇概率算法,可快速、准确地制定出船舶绕避台风方案。利用此系统可有效、直观显示船舶和台风的相对动态关系,从而制定船舶绕避台风的航速和航线规划,保证船舶在恶劣的台风天气中的航行安全。     

大规模电子海图矢量数据在船舶路径规划建模中的应用

为了提高船舶航运效率,确保海上航运的安全性,利用电子海图数据进行船舶路径避障规划具有重要意义。本文设计一种基于电子海图矢量数据的船舶路径规划建模方法,首先介绍电子海图系统的研究现状,然后针对电子海图矢量数据的数学建模进行深入研究,最后结合GA算法开发了一种海上船舶路径规划与建模的方法。     

FurunoGPS和KelvinHughes雷达连接后显示航线的设置

随着科学技术的发展，一些新型船舶已把电子海图、AIS和雷达同屏显示，为航海人员的使用提供了方便。其实很多船舶所装备的有些类型的雷达，也具有航线显示功能，只是由于安装后没有进行一些必要的设置，这样的功能一直闲置未用。这些雷达输入GPS信息可在雷达上显示墨卡托计划航线．虽然没有电子海图、AIS和雷达同屏显示那样好．但可以从中很直观地知道船位偏离计划航线多少．     

改进灰色模型的船舶航行轨迹自动预测研究

为实现更加精准、自动化的船舶航行轨迹预测,利用改进灰色模型,提出一种基于改进灰色模型的船舶航行轨迹自动预测方法。在船舶航行中的AIS数据中对船舶航行轨迹数据进行提取,其中AIS数据具体包括船舶航程数据、船舶动态数据以及船舶动态数据。通过数据估计算法插补缺失数据,分为2个步骤,第1步是对插补数据进行识别,第2步是对其进行插补。通过改进灰色模型对船舶航行轨迹进行自动预测,主要使用基于缓冲算子改进的灰色模型构建船舶航行轨迹自动预测模型。选取某船舶服务项目中包含的船舶AIS数据作为实验数据,对设计方法进行实例测试。测试结果表明,设计方法的数据提取质量较高、预测模型的误差较小,具有广阔的市场应用前景。     

基于Mapinfo电子海图和AIS的船舶导航系统

从技术实现角度出发,探讨了基于Mapinfo格式的电子海图以及AIS(船舶自动识别系统)技术和性能指标。在此基础上,设计出基于Mapinfo电子海图和AIS通信的船舶导航系统,并在辅助船舶航行中得以应用。     

船舶航线生成研究

基于减轻船舶驾驶航线绘制劳动强度,克服绘制过程中人为主观因素影响的考虑,引进了蚁群计算法自动生成船舶航线研究问题。利用电子海图、阐述更好信息、搜寻策略、划分网络、选取航线、不航航和算法流程的具体做法。案例验证证明：船舶航线生成运用蚁群计算法具有准确和时效性。该研究实现了运用专家的搜寻策略思维下的船舶航行航线绘制的自动化,为制定船舶航线的高效、安全提供了理论依据。     

电子海图中航线设计与监视的实时仿真方法

提出了基于国际标准格式(S-57)电子海图平台的航行安全实时仿真方法,主要研究了航线设计和航路监视方法.将指示克里格法应用于航线设计的研究,对海底地形曲面进行拟合并求取任意位置水深值,对离散的条件分布函数进行顺序矫正,保证了阈值区间的合理性.采用人机交互的方式根据船舶的航行信息和海图信息对计划航线进行修正,实现了计划航线可行性的自动判别,改进了航路监视的判定算法,并采用船舶形成碰撞紧迫局面时间(TCQA)和船舶形成碰撞紧迫局面距离模型来判断本船与目标船之间的紧迫局面及碰撞风险,从而有效地监控并提示避碰危险.经航海模拟器验证,该方法准确可靠.     

一种基于K-means改进蚁群算法的船舶航线设计方法

文章提出了一种基于K-means改进蚁群算法的船舶航线设计方法。首先利用Kmeans算法对栅格化海图情况进行聚类,模拟真实海况并得到多个具有区分特性标识的栅格类;然后将每一个类分别看成一个独立的TSP问题(Traveling Salesman Problem,旅行商问题),将蚁群算法应用在每个类内部和类之间,从而规划出一条船舶航线最短且能够安全避障的优化航线。通过仿真实验结果对比表明,该算法能够有效完成航线规划任务,并具有精度高、计算速度快等特点。     

基于视觉传达的船舶自动导航系统

为了提升自动导航效果,设计基于视觉传达的船舶自动导航系统。利用视觉传达技术采集船舶图像,通过回溯处理模块获取高精度图像信息;利用系统软件线程实现模块间通信,依据图像信息制定航行计划,依据高精度图像信息实现航线设置、航线偏移报警与保存航迹功能;采用船舶目标跟踪方法得到船舶的位置和航向角信息,利用人机交互模块完成海图漫游、查询与航线管理等操作。实验证明,该系统可合理设计船舶航线,航行轨迹跟踪精度高。     

基于Maklink图和蚁群算法的航线规划

为实现航线自动规划设计,提出一种可行的计算方法,并对船舶实际运营中进行航线规划时需注意的问题进行分析。以路径最短为目标,建立以避开障碍物区域和危险区域、控制转弯角度及减少转向点数目等为约束条件的规划模型。在建立模型过程中,采用Maklink图和Dijkstra算法生成初始规划路径,采用蚁群算法对路径作进一步的优化和调整,以满足约束条件。试验结果表明:与传统的在纸质海图上绘制航线及在电子海图上手动输入转向点生成航线相比,通过智能算法生成航线具有耗时短、经济可靠等优点。     

航线设计中几个易被忽略问题探讨

航线设计作为船舶营运的一个重要环节,直接影响到船舶的航行安全和企业的经济效益。本文就航线设计过程中容易被忽略的问题以及航海图书的配备、海图的使用、航行计划表的编写中需注意的事项进行探讨,为更好地开展航线设计工作提供一些借鉴。     

面向航海模拟器的DEBEG-3400型AIS仿真

本文选用DEBEG-3400型号的AIS真机作为仿真对象,采用面向对象的编程技术进行仿真界面的开发;在分析AIS真机功能的基础上,针对航海模拟器系统的组成框架,设计基于电子海图系统的模拟船舶AIS信息协议,重点解决基于Winsock网络通信的模拟信息交换方法,船舶经纬度坐标到基于方位距离的极坐标转换方法,最终实现AIS仿真功能。     

电子海图信息系统(ECDIS)在船舶航行中的应用

为进一步丰富电子海图信息系统的功能,更好地发挥电子海图信息系统在海上航行中的作用,本文主要介绍ECDIS与雷达、AIS、VTS的兼容作用,进行数据融合,优势互补,为船舶导航提供可靠的信息。通过兼容作用确保船舶安全航行、船舶避碰和岸基服务具有十分重要的意义。