基于EM算法的海上AIS网络数据传输拥塞抑制方法

为规范海上交通运行环境,AIS被广泛应用在船舶上,有效降低了船舶碰撞事故,规范了交通秩序,但是受到信道资源的限制,岸上基站与海上船舶之间的通信质量并不是很好,导致传输延迟和数据丢包现象严重。为此,针对基于免疫算法、蚁群算法、遗传算法的3种数据传输拥塞抑制方法性能不足的问题,提出一种新的基于EM算法的海上AIS网络数据传输拥塞抑制方法。该方法先是利用EM算法实现AIS网络传输拥塞检测,后在检测结果的基础上,利用免疫粒子群算法实现AIS网络数据传输拥塞抑制。结果表明,3种数据传输拥塞抑制方法相比,本文方法的AIS网络数据传输延迟缩短、传输丢包率降低,说明本方法的拥塞抑制性能更高,提高了海上AIS网络数据传输质量。     

基于AIS信息的船舶轨迹聚类模型及应用

为获得船舶典型的运动模型,及时发现船舶异常轨迹并对其进行有效监控和管理,进而实现海上智能交通,基于船载AIS蕴藏着大量的海上交通特征的特点,从中获取能够反映船舶行为规律的有效的、潜在的信息。根据海上交通工程理论和数据挖掘技术,利用AIS信息并结合轨迹聚类算法,完成对已有轨迹的聚类,从中获取船舶典型的运动轨迹。以厦门港主航道及闽台直航船为实例,通过构建相应的AIS数据库并对船舶轨迹进行聚类结果展示,获得该海域船舶典型的运动轨迹。     

自动识别系统在海上交通安全中的应用

文章介绍了自动识别系统(AIS)在海上安全与环境保护领域的应用。重点涉及了目前国际、国内航行船舶的AIS配备情况、覆盖情况和研究进展以及AIS数据对海上交通环境的统计分析、危险预测和AIS在海上船舶非法排污监督中的作用。     

基于AIS数据约束聚类的海上交通特征分析

为识别船舶交通流,分析海上交通特征,根据海上交通工程理论和数据挖掘技术,考虑AIS数据点的多种属性约束,改进一种基于密度的聚类算法,从大量AIS数据中解析不同类型的船舶交通流,计算平均航向和航速,并选取浙沪交界复杂水域进行实例验证。聚类结果与实际相符,证实了算法的可行性和有效性。     

通用自动识别系统监控终端的研究与实现

船载AIS是一个通过VHF无线电自动在船舶之间以及船岸之间交换船舶信息和导航信息的系统,这些信息包括船位、航向、船名等静态和动态信息。整个系统是为海上交通控制和安全服务的。但是,我国船上安装的AIS设备的基本都是国外设备。通过对国外进口AIS系统主机与监控终端通信协议的解析,并结合实际需求详细设计了AIS监控终端。实现了监控终端对AIS收发机的控制以及AIS收发机发来信息的显示,整个设计符合AIS系统的要求。同时,对监控终端的硬件进行电磁兼容优化设计,提高抗干扰能力。现场运行结果表明,该监控终端长期运行稳定可靠。     

杭州湾水域通航规律

为合理规划水域使用、协调工程建设与交通用海关系,运用以船舶自动识别系统(AIS)数据解析为主、船舶交通管理系统(VTS)观测为辅的技术措施,分析杭州湾水域主要航道、航路的海上交通规律,根据不同类型和不同尺度船舶的AIS轨迹分布情况,从通航密度、船舶类型、船长分布、船舶到达时间规律、船舶吃水深度、船舶航速和最大通航船长等7个方面分析水域通航特征,为相关部门进行工程决策提供技术支撑。     

海上交通管理系统VTS的雷达信号处理技术

海上交通管理系统VTS在海上交通疏导、船舶管理、提升海上交通效率和安全方面发挥着重要的作用,交通管理系统VTS采集雷达系统、AIS系统、卫星系统的信号,通过分析和处理,获取船舶和航线的关键数据,因此,在VTS系统中,雷达信号的处理技术非常关键。本文首先介绍了海上交通管理系统的构成,设计了VTS的雷达信号处理系统,并对信号处理系统的硬件设备、信号处理过程进行了详细的分析。     

船舶自动识别系统的体系结构及优缺点

AIS的出现使VTS系统进入了数字时代,彻底改变了海上交通控制的面貌.本文主要阐述了AIS的研制背景及其核心技术,AIS所采用的自控时分多址联接和MMSI码等技术大大增强了现有VTS系统的功能.最后文章将AIS系统与传统的VTS、ARPA和船舶报告制进行比较,提出AIS的问题和不足.     

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。     

船舶导航系统中雷达与AIS信息融合系统分析

船舶自动识别系统(AIS)是集船舶导航、避碰、海事监管于一体的无线电系统,在水上交通运输领域里发挥着重要作用。而雷达同样是海上交通获取船舶目标信息的重要设备。二者目标信息在内容信息和数据精度上存在差异性,且具有互补性。为了获得船舶目标更精确和更可靠的信息,将其目标信息进行融合。文章提出了一种雷达与AIS信息融合的实现方法,并描述了将其实现的具体过程。     

基于ECDIS和AIS的船舶综合信息服务系统的开发

阐述了开发基于ECDIS和AIS的船舶综合信息服务系统的必要性,以海上交通工程理论和用户需求为依据设计了该系统的拓扑结构和功能结构,在此基础上进一步介绍了AIS数据采集子系统、ECDIS子系统、数据分析及实时查询子系统、系统管理子系统、日志/监控子系统,详细论述了数据传输、数据库与数据仓库、信息显示和显示控制等关键技术。该系统的实施为航运企业、海事主管机关、研究机构提供了一个综合信息平台,实践证明该系统具有良好的实用性和广阔的应用前景。     

中国沿海AIS岸基骨干网的建设

船舶自动识别系统(AIS)是一种船舶与船舶之间、船舶与岸台之间交换船名、位置、航向等信息的现代化航海装备。它在GPS导航定位的基础上,使船舶不但可以精确知道自己的位置,更重要地是可以获得周围其他船舶的信息,从而可以达到船舶避碰的目的,提高航海的安全性。文中对这一系统的主要性能、技术标准、以及中国沿海AIS岸基骨干网的建设情况进行了简要介绍,AIS信息在海上搜救、海事调查等方面已经得到成功应用。     

Past,present, and future of the satellite-based automatic identification system: areas of applications (2004–2016)

In 2016, the world shipping fleet grew by 3.5%. Even if the annual growth rate remains at its lowest since 2013, the global situation is still in overcapacity (UNCTAD 2016). Ninety percent of global trade, by volume, is done by sea. Monitoring this fleet helps with vessel navigation, informing to help avoid critical situations such as collisions, accidents leading to oil pollution, grounding, or ships in distress, but also because traffic management in congested areas is essential. For system wide management, in regions such as MPAs (marine protected areas), conservation is the key factor, and movements can be monitored and analyzed in order to determine illegal or suspicious activities, or in order to limit and/or divert traffic, to mitigate the risks to species subject to protection. It is among these efforts that the automatic identification system (AIS) can play a key role. Since 2004, this VHF transceiver-based reporting system, imposed by the International Maritime Organization (IMO), has shifted from a traditional vessel identification device to a tool used in a wide variety of applications. The most common uses are safety and security; these issues are quite visible in the media and may touch more people on a global scale (e.g., piracy, oil spills). Over the years, AIS has become, especially with the emergence of the satellite-based capture of the signal in 2011, a widely used tool for developing applications such as fisheries monitoring, marine conservation, air pollution forecasting and modeling, ballast water monitoring, invasive species transport, and many more. In this paper, we propose to review the peer-reviewed publications related to the uses and applications of the AIS.     

自动识别系统（AIS）性能综合评价

自动识别系统（AIS）将为船舶交通服务提供新的船舶动态监测与识别手段。文章以通信协议为脉络,全面地比较评估了最具代表性的两种AIS系统在信道利用率、差错控制性能、吞吐率以及监测容量等方面的优劣,进而提出改进AIS技术的思路。     

基于虚拟仪器的船舶监控系统研究

船舶监控系统的研究对船舶安全起着至关重要的作用,有助于提升船舶导航能力和海上交通管理能力。该文提出的基于虚拟仪器的船舶监控系统,应用LabVIEW图形化编程语言开发了AIS信息处理系统,能够实时采集网络最新发布的船舶信息数据,进行信息的解析和存储,同时应用Google Earth显示船舶的位置及路径信息。系统选用Kalman滤波对船舶的航迹进行跟踪优化,结合BP神经网络对船舶航迹进行预测。系统可实现AIS数据采集、解析、存储、显示、分析等多项功能。     

论海上交通信息数字化共享的法律困境

海上交通信息作为人类智慧成果的一种,在我国正高速发展着,但其共享程度并不令人满意。在我国现有法律体系中海上交通信息制作人可受到多方面的保护,但深入分析、比较后可以发现,海上交通信息与其他智慧成果在法律特征上存在着重大区别,这些特点却没有反映在立法中。因此现有的法律保护存在着制度性的缺陷,阻碍着海上交通信息的共享。弥补这一立法不足,首先应当澄清海上交通信息的基本法律问题,并注意对各方利益的协调。     

基于自动识别系统和门控递归装置的港口流量预测模型（英文）

Water transportation today has become increasingly busy because of economic globalization.In order to solve the problem of inaccurate port traffic flow prediction,this paper proposes an algorithm based on gated recurrent units(GRUs) and Markov residual correction to pass a fixed cross-section.To analyze the traffic flow of ships,the statistical method of ship traffic flow based on the automatic identification system(AIS) is introduced.And a model is put forward for predicting the ship flow.According to the basic principle of cyclic neural networks,the law of ship traffic flow in the channel is explored in the time series.Experiments have been performed using a large number of AIS data in the waters near Xiazhimen in Zhoushan,Ningbo,and the results show that the accuracy of the GRU-Markov algorithm is higher than that of other algorithms,proving the practicability and effectiveness of this method in ship flow prediction.     

基于GDI+的船用虚拟仪表均匀刻度线的绘制

鉴于船用虚拟仪表在轮机模拟器及船舶机电设备综合监控系统中的重要性,针对传统方法对虚拟仪表刻度线开发的不足,本文基于平面内点关于直线对称的理论提出了一种关于虚拟仪表均匀刻度线新的绘制方法,给出了该方法的详细设计方案以及严密的数学推理,并以VS.net为开发环境结合GDI+技术,采用此方法编写了虚拟船用电流表,以证明该方法的可行性。结果证明,该方法正确有效,能克服传统方法的不足之处,同时还能减少开发人员的工作量,对其他仿真系统仪表控件的开发有良好的借鉴作用。     

厦门港水域船舶交通环境的预先危险性分析

以厦门港水域近十年船舶交通事故资料为基础，运用预先危险性分析法对该港口水域船舶交通环境系统的安全问题进行分析，并提出主要的潜在危险及管理建议。