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。     

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...     

利用AIS数据挖掘建立船舶到达规律模型

首先介绍船舶交通流对于船舶港口的影响;然后从泊松分布、负二项分布入手,详细的说明船舶到达规律;最后通过AIS数据挖掘建立了影响船舶达到规律的参数。通过对参数的分析建立船舶到达规律模型,实验证明负二项分布所建立的模型能更好地描述船舶进出港口的情况。     

利用AIS数据库实现船舶状态数据监测与挖掘

在现有海上船舶监控系统中,无论是基于雷达信号数据还是视频监控数据,由于信号传输机制及最终信号处理都需要一定时间,其实效性并不高,应用范围也有一定的局限性。AIS(自动识别系统)是一种工作在高频段的自主广播系统,能够实现岸基与船舶、船舶与船舶之间实施交换航行状态、位置坐标以及气象变换等信息。本文在研究现有AIS原理及结构的基础上,基于AIS数据交互提出一种实现船舶状态数据监控的控制平台,并给出仿真结果。     

AIS数据的深入挖掘及拓展应用

为充分挖掘AIS数据的应用潜力,发挥航保数据的价值,本文从基于AIS技术的海上虚拟电子围栏建设和基于AIS历史数据的船舶行为分析两方面梳理了AIS数据的进一步挖掘空间和应用场景,为AIS数据管理部门进一步精准化服务港航单位、航海用户提供参考。     

数据驱动的舰船航线生成算法

为了保障舰船能够安全地在海洋中进行航行,必须设计出安全科学合理的航线。针对传统的航线生成算法存在着各种不同的缺陷,设计出了数据驱动的舰船航线自动生成算法。首先利用蚁群算法进行搜索,产生舰船航行航线的初始种群,然后利用遗传算法对各种航线进行优化,获取最优舰船航线。最后进行仿真测试,实验结果表明,本文算法能够获得比对比算法更优的舰船航线,同时,所耗费的时间亦少于对比算法,具有比对比算法更高的实时性,是一种有效的舰船航线自动生成算法。     

一种数据融合仿真系统的数据生成

本文讨论了单平台、多传感器、多目标数据融合仿真系统的数据生成子系统与预处理，介绍该子系统中的雷达、电子侦察机、被动测距声纳三种传感器的目标数字模拟的基本原理、模拟模型及实现的有关处理方法。     

基于NoSQL数据库的AIS航线设计研究

船舶运输需要充分考虑安全性和经济性,合适的航线能够为船舶安全运输提供有效保证,传统依靠纸质海图和电子海图的航线设计存在实时性不强、精度不够等问题。本文提出一种基于NoSQL数据库和AIS数据的航线自动设计方法,对其中的关键技术进行了研究,包括航线自动规划技术路线、NoSQL数据预处理以及航线自动规划方法。在航线自动规划方法中,设计了基于AIS的航线自动规划流程,使用DBSCAN算法对航迹数据进行了聚类分析。本文的研究成果可以为船舶航线自动规划提供有效辅助。     

基于蚁群算法的航线自动生成方法

利用基本蚁群算法自动生成航线,在搜索的过程中容易陷入局部最优、搜索时间长等问题,引入Adadelta算法,增加了蚁群算法的随机性,改变了信息素的更新规划,将信息素挥发系数进行自适应调整,从而极大改善了蚁群算法的性能。仿真试验结果显示,本文方法比对比方法的搜索能力更强,效率更高,得到的航线不仅有效避开了海上障碍物与禁航区,而且距离更短,是一种有效的航线自动生成算法。     

一种考虑船舶航速航向的AIS航迹插值方法

海上目标多手段融合探测中,需要等时间间距的AIS信息来描述船只的航行轨迹,作为验证其他船只探测手段的依据。针对传统的AIS线性插值方法在同一船只相邻2条AIS信息时间间隔过长时产生较大偏差的问题,本文提出一种新的AIS航迹插值方法。该方法综合考虑了目标的航速、航向等动态信息,通过对插值时间段内的船只位置进行预测,形成运动船只在该时间段内的插值航迹。最后,利用实测AIS数据对该方法进行验证,结果表明,相比线性插值,本文所提方法的航迹插值结果更接近船只在插值时间段内的实际航行轨迹。     

基于冗余数据的AIS虚拟航标监测方法

利用冗余AIS基站播发虚拟航标信息时,某个AIS基站的异常往往难以被及时发现。针对这一现状,研究一种基于冗余数据的AIS虚拟航标监测方法,让AIS基站播发一条冗余的专有虚拟航标信息,用以标识AIS基站来源。在数字航道系统中,设计虚拟航标播发与监测一体化模块,制定异常报警策略,在图形化的综合监控系统中实现虚拟航标的实时监测和主动报警。该方法已在长江数字航道工程中得到应用,效果良好,具有很好的实用价值和推广意义。     

基于AIS数据的船舶航迹多维预测方法

目前,船舶轨迹预测存在数据噪声严重、缺乏考虑历史轨迹的相似性的问题,导致预测精度不高,难以满足实际需求。针对该问题,从船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据去噪、在预测模型中考虑历史数据两个方面提高船舶轨迹单步预测的精度和可靠性。根据相邻时刻的AIS数据修复当前时刻的船舶运动参数;使用二维长短时记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)算法分别从时间和空间的角度将当前船舶的航迹数据和历史轨迹数据相融合,建立航迹预测模型和区域预测模型;利用试验数据验证模型的综合性能。试验结果表明:该模型可获得精度较高的船舶航行轨迹。     

一种利用数据写入陷阱防止穿透型病毒的方法

针对机器狗类病毒对保护卡的穿透,文章分析了保护卡还原系统和机器狗类病毒穿透保护系统的的原理,提出了采用主动式非补丁防御功能的理念,利用数据写入陷阱和硬盘保护卡芯片内置的端口底层I/O拦截方法,实现了对机器狗类穿透型病毒的彻底防治,有效的提高了保护卡系统的可靠性.     

一种面向船舶制造的数据关联规则挖掘算法

针对船舶制造海量数据关联规则挖掘过程中,事务集占用空间过多导致挖掘效率较低的问题,提出一种基于局部敏感位图存储结构(locally sensitive hash bitmap,LBM)的LBM-Eclat算法。该算法结合了局部敏感哈希和位图2种数据结构,并可以根据存储数据量的变化动态调整内部数据存储结构。通过对比实验证明基于LBM的LBM-Eclat算法能够有效提升对密集型数据集的挖掘效率,同时减少挖掘过程中的空间消耗。     

一种提取数据包络的方法

提取试验数据的上下包络,可以在总体上对试验数据进行初步分析,掌握试验数据的有效程度.借鉴EMD方法中的镜像延拓法对试验数据边界进行对称处理,选取三次样条函数进行插值以提取试验数据上下包络.数据处理结果表明,这种方法可以有效地提取试验数据的上下包络.     

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。     

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实时数据的航道交通拥堵快速判定方法

针对目前人工判定和事后判定时效性差的问题,研究具有实时性和自动化的判定方法。借鉴国内外道路交通拥堵判定方法,运用交通流参数、标准船舶艘次和船舶领域模型,建立航道交通拥堵快速判定模型,构建船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)Spark实时数据处理平台,运用多个实例对该模型进行在线试验验证。试验结果表明,该模型能在线快速、准确地判定航道交通状态,可为水上交通监管部门实时获取航道交通信息、及时管控和疏导航道交通拥堵提供有效的方法。