基于AIS數(shù)據(jù)挖掘的船舶領域模型研究
發(fā)布時間:2020-12-30 04:06
船舶領域客觀存在,是船舶行為的重要內容。船舶領域的研究對提高海上交通安全和交通效率具有重要意義。針對受限水域船舶領域的研究較多只考慮單一因素的影響,為研究多種因素對船舶領域影響,通過提取受限水域AIS數(shù)據(jù),對交通流特征參數(shù)分析,確定了船舶航行時間、船舶類型、船舶長度以及船舶航速作為船舶領域的影響因素。在求取船舶間相對位置時,確定了目標船與本船不同時刻船位換算方法。該方法考慮到AIS數(shù)據(jù)播發(fā)時間間隔引起的船位誤差,因此利用該方法求取的船舶位置更能真實反映受限水域船舶間的位置分布情況。根據(jù)平面幾何點與直線的關系,設計了特定多邊形區(qū)域的AIS數(shù)據(jù)提取方法。將該方法在數(shù)據(jù)庫SQL 2012中編寫程序,可以方便實現(xiàn)特定海域區(qū)域AIS數(shù)據(jù)的提取。通過獲取本船周圍目標船位置分布情況,利用船舶位置疊加的方法,設計了受限水域的船舶領域模型算法。以舟山港螺頭水域為例,利用建立的模型算法共挖掘出29種不同類型的船舶領域模型。研究結果表明:白天和黑夜對船舶領域大小幾乎沒什么影響;船舶類型對船舶領域的大小有影響,本船和目標船都為貨船時其船舶領域最小,本船和目標船都為油船時其船舶領域最大,當兩者一個為貨船,另外一...
【文章來源】:集美大學福建省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題的研究目的和意義
1.2 船舶領域研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于統(tǒng)計方法的船舶領域
1.2.2 基于解析表達的船舶領域
1.2.3 基于智能技術的船舶領域
1.2.4 基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領域
1.3 論文主要研究內容及創(chuàng)新點
1.3.1 主要研究內容
1.3.2 創(chuàng)新點
第2章 船舶綜合信息服務系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘理論基礎
2.1 數(shù)據(jù)挖掘概述
2.1.1 數(shù)據(jù)挖掘的概念及應用
2.1.2 數(shù)據(jù)挖掘的流程
2.1.3 常用數(shù)據(jù)挖掘方法概述
2.2 船舶綜合信息服務系統(tǒng)介紹與船舶AIS數(shù)據(jù)選取
2.2.1 船舶綜合信息服務系統(tǒng)的功能介紹及展示
2.2.2 船舶AIS信息的采集
2.2.3 船舶AIS信息的解碼
2.2.4 船舶AIS信息的存儲
2.2.5 船舶AIS信息的清理
2.3 特定區(qū)域AIS數(shù)據(jù)選取方法
2.4 本章小結
第3章 基于AIS數(shù)據(jù)的船舶動態(tài)領域模型構建
3.1 受限水域航行特點以及AIS數(shù)據(jù)分析
3.1.1 受限水域航行特點
3.1.2 研究水域
3.1.3 舟山港螺頭水域AIS數(shù)據(jù)質量分析
3.1.4 舟山港螺頭水域交通流分析
3.2 船舶相對位置計算方法
3.2.1 本船與目標船同步換算
3.2.2 船舶間相對距離求取
3.2.3 求取相對方位
3.3 船舶領域模型算法定義及原理
3.3.1 算法定義
3.3.2 算法原理
3.4 船舶領域邊界的確定
3.4.1 經典的船舶領域邊界確定方法
3.4.2 本論文采用的船舶領域邊界確定方法
3.5 船舶領域統(tǒng)計方案
3.6 本章小結
第4章 受限水域船舶領域統(tǒng)計結果
4.1 總體模型
4.2 不同航行時間下的船舶領域模型
4.2.1 白天時的船舶領域模型
4.2.2 黑夜時的船舶領域模型
4.3 不同類型船舶間的船舶領域模型
4.3.1 貨船對不同類型的船舶領域模型
4.3.2 油船對不同類型的船舶領域模型
4.4 不同航速船舶的船舶領域模型
4.5 不同航速不同尺度船舶的船舶領域模型
4.5.1 不同航速船長L<100m的船舶領域模型
4.5.2 不同航速船長100m≤L<200m的船舶領域模型
4.5.3 不同航速船長L≥200m的船舶領域模型
4.6 本章小結
第5章 船舶領域模型結果分析
5.1 總體模型結果統(tǒng)計分析
5.2 不同航行時間下的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.2.1 白天時的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.2.2 夜晚時的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.2.3 不同船型在不同航行時間時的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.3 不同類型船舶間的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.3.1 貨船對不同類型船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.3.2 油船對不同類型船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.4 不同航速船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5 不同航速不同尺度船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.1 不同航速船長L<100m的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.2 不同航速船長100≤L<200m的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.3 不同航速船長L≥200m的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.4 船舶領域長度與船舶長度、航速之間的關系
5.5.5 船舶領域長度與船舶長度比值的變化規(guī)律
5.6 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
在學期間發(fā)表的論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能見度良好時影響船舶領域的因素的重要性分析[J]. 周丹,鄭中義. 哈爾濱工程大學學報. 2017(01)
[2]能見度不良情況下受限水域船舶的領域[J]. 席朝陽,金永興,胡勤友,向哲. 上海海事大學學報. 2016(03)
[3]基于AIS數(shù)據(jù)的受限水域船舶領域計算方法[J]. 向哲,胡勤友,施朝健,楊春. 交通運輸工程學報. 2015(05)
[4]對一起船舶碰撞事故的調查[J]. 孫邦興,朱松茂,沈江. 世界海運. 2015(07)
[5]一起船舶碰撞事故的教訓和啟迪[J]. 胡冰,沈江. 航海技術. 2014(01)
[6]海上船舶碰撞事故原因探討—不良習慣的剖析[J]. 秦臻,徐伯民. 中國航海. 2008(04)
[7]內河并列橋梁橋區(qū)水域船舶領域模型與通過能力研究[J]. 陳厚忠,郭國平. 船海工程. 2008(05)
[8]內河水域船舶領域三維模型的研究[J]. 徐周華,牟軍敏,季永清. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2004(03)
[9]基于船舶碰撞事故調查報告的人的因素數(shù)據(jù)挖掘[J]. 劉正江,吳兆麟. 中國航海. 2004(02)
[10]船舶領域邊界的量化分析[J]. 郭志新. 武漢造船. 2001(S1)
博士論文
[1]一種新動態(tài)模糊船舶領域模型研究[D]. 周丹.大連海事大學 2017
[2]基于人為因素的船舶領域模型與通過能力研究[D]. 劉紹滿.大連海事大學 2015
[3]城市道路交通數(shù)據(jù)挖掘研究與應用[D]. 覃明貴.復旦大學 2010
[4]道路交通流數(shù)據(jù)挖掘研究[D]. 王亞琴.復旦大學 2007
[5]船舶避碰決策數(shù)學模型的研究[D]. 孫立成.大連海事大學 2000
碩士論文
[1]基于軌跡聚類的船舶異常行為識別研究[D]. 胡智輝.集美大學 2017
[2]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領域模型統(tǒng)計平臺研究[D]. 張鵬.大連海事大學 2016
[3]基于AIS數(shù)據(jù)的開闊水域船舶領域分析研究[D]. 丁法.大連海事大學 2016
[4]舟山港域通航安全風險評價研究[D]. 蔣軒.大連海事大學 2015
[5]基于AIS信息的船舶軌跡聚類模型研究[D]. 肖瀟.集美大學 2015
[6]基于AIS數(shù)據(jù)挖掘的區(qū)域船舶到達模型研究[D]. 黃顯鑫.集美大學 2014
[7]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶會遇特征研究[D]. 任亞磊.武漢理工大學 2013
[8]舟山螺頭水道冬季潮流懸沙特性及其數(shù)值模擬[D]. 馮沈科.浙江大學 2012
[9]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領域研究[D]. 齊樂.大連海事大學 2012
[10]風流作用下的內河船舶領域模型及應用研究[D]. 黃寅.武漢理工大學 2012
本文編號:2946955
【文章來源】:集美大學福建省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題的研究目的和意義
1.2 船舶領域研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于統(tǒng)計方法的船舶領域
1.2.2 基于解析表達的船舶領域
1.2.3 基于智能技術的船舶領域
1.2.4 基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領域
1.3 論文主要研究內容及創(chuàng)新點
1.3.1 主要研究內容
1.3.2 創(chuàng)新點
第2章 船舶綜合信息服務系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘理論基礎
2.1 數(shù)據(jù)挖掘概述
2.1.1 數(shù)據(jù)挖掘的概念及應用
2.1.2 數(shù)據(jù)挖掘的流程
2.1.3 常用數(shù)據(jù)挖掘方法概述
2.2 船舶綜合信息服務系統(tǒng)介紹與船舶AIS數(shù)據(jù)選取
2.2.1 船舶綜合信息服務系統(tǒng)的功能介紹及展示
2.2.2 船舶AIS信息的采集
2.2.3 船舶AIS信息的解碼
2.2.4 船舶AIS信息的存儲
2.2.5 船舶AIS信息的清理
2.3 特定區(qū)域AIS數(shù)據(jù)選取方法
2.4 本章小結
第3章 基于AIS數(shù)據(jù)的船舶動態(tài)領域模型構建
3.1 受限水域航行特點以及AIS數(shù)據(jù)分析
3.1.1 受限水域航行特點
3.1.2 研究水域
3.1.3 舟山港螺頭水域AIS數(shù)據(jù)質量分析
3.1.4 舟山港螺頭水域交通流分析
3.2 船舶相對位置計算方法
3.2.1 本船與目標船同步換算
3.2.2 船舶間相對距離求取
3.2.3 求取相對方位
3.3 船舶領域模型算法定義及原理
3.3.1 算法定義
3.3.2 算法原理
3.4 船舶領域邊界的確定
3.4.1 經典的船舶領域邊界確定方法
3.4.2 本論文采用的船舶領域邊界確定方法
3.5 船舶領域統(tǒng)計方案
3.6 本章小結
第4章 受限水域船舶領域統(tǒng)計結果
4.1 總體模型
4.2 不同航行時間下的船舶領域模型
4.2.1 白天時的船舶領域模型
4.2.2 黑夜時的船舶領域模型
4.3 不同類型船舶間的船舶領域模型
4.3.1 貨船對不同類型的船舶領域模型
4.3.2 油船對不同類型的船舶領域模型
4.4 不同航速船舶的船舶領域模型
4.5 不同航速不同尺度船舶的船舶領域模型
4.5.1 不同航速船長L<100m的船舶領域模型
4.5.2 不同航速船長100m≤L<200m的船舶領域模型
4.5.3 不同航速船長L≥200m的船舶領域模型
4.6 本章小結
第5章 船舶領域模型結果分析
5.1 總體模型結果統(tǒng)計分析
5.2 不同航行時間下的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.2.1 白天時的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.2.2 夜晚時的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.2.3 不同船型在不同航行時間時的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.3 不同類型船舶間的船舶領域模型統(tǒng)計結果分析
5.3.1 貨船對不同類型船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.3.2 油船對不同類型船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.4 不同航速船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5 不同航速不同尺度船舶的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.1 不同航速船長L<100m的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.2 不同航速船長100≤L<200m的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.3 不同航速船長L≥200m的船舶領域模型結果統(tǒng)計分析
5.5.4 船舶領域長度與船舶長度、航速之間的關系
5.5.5 船舶領域長度與船舶長度比值的變化規(guī)律
5.6 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
在學期間發(fā)表的論文情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能見度良好時影響船舶領域的因素的重要性分析[J]. 周丹,鄭中義. 哈爾濱工程大學學報. 2017(01)
[2]能見度不良情況下受限水域船舶的領域[J]. 席朝陽,金永興,胡勤友,向哲. 上海海事大學學報. 2016(03)
[3]基于AIS數(shù)據(jù)的受限水域船舶領域計算方法[J]. 向哲,胡勤友,施朝健,楊春. 交通運輸工程學報. 2015(05)
[4]對一起船舶碰撞事故的調查[J]. 孫邦興,朱松茂,沈江. 世界海運. 2015(07)
[5]一起船舶碰撞事故的教訓和啟迪[J]. 胡冰,沈江. 航海技術. 2014(01)
[6]海上船舶碰撞事故原因探討—不良習慣的剖析[J]. 秦臻,徐伯民. 中國航海. 2008(04)
[7]內河并列橋梁橋區(qū)水域船舶領域模型與通過能力研究[J]. 陳厚忠,郭國平. 船海工程. 2008(05)
[8]內河水域船舶領域三維模型的研究[J]. 徐周華,牟軍敏,季永清. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2004(03)
[9]基于船舶碰撞事故調查報告的人的因素數(shù)據(jù)挖掘[J]. 劉正江,吳兆麟. 中國航海. 2004(02)
[10]船舶領域邊界的量化分析[J]. 郭志新. 武漢造船. 2001(S1)
博士論文
[1]一種新動態(tài)模糊船舶領域模型研究[D]. 周丹.大連海事大學 2017
[2]基于人為因素的船舶領域模型與通過能力研究[D]. 劉紹滿.大連海事大學 2015
[3]城市道路交通數(shù)據(jù)挖掘研究與應用[D]. 覃明貴.復旦大學 2010
[4]道路交通流數(shù)據(jù)挖掘研究[D]. 王亞琴.復旦大學 2007
[5]船舶避碰決策數(shù)學模型的研究[D]. 孫立成.大連海事大學 2000
碩士論文
[1]基于軌跡聚類的船舶異常行為識別研究[D]. 胡智輝.集美大學 2017
[2]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領域模型統(tǒng)計平臺研究[D]. 張鵬.大連海事大學 2016
[3]基于AIS數(shù)據(jù)的開闊水域船舶領域分析研究[D]. 丁法.大連海事大學 2016
[4]舟山港域通航安全風險評價研究[D]. 蔣軒.大連海事大學 2015
[5]基于AIS信息的船舶軌跡聚類模型研究[D]. 肖瀟.集美大學 2015
[6]基于AIS數(shù)據(jù)挖掘的區(qū)域船舶到達模型研究[D]. 黃顯鑫.集美大學 2014
[7]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶會遇特征研究[D]. 任亞磊.武漢理工大學 2013
[8]舟山螺頭水道冬季潮流懸沙特性及其數(shù)值模擬[D]. 馮沈科.浙江大學 2012
[9]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領域研究[D]. 齊樂.大連海事大學 2012
[10]風流作用下的內河船舶領域模型及應用研究[D]. 黃寅.武漢理工大學 2012
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