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数据驱动的黄河兰州段船舶航路挖掘及风险预警方法研究
1
作者
董晞中
牟军敏
+1 位作者
何林甫
吴宝祺
《船海工程》
北大核心
2025年第4期173-180,共8页
为挖掘船舶现有习惯航路并对航行过程中的风险进行预警,结合水域船舶历史AIS数据、水域水文信息等开展航路提取和航行风险预警相关研究。采用Alpha Shape算法建立不同水位下的航路边界提取模型;利用动态时间规整(DTW)算法提取不同水位...
为挖掘船舶现有习惯航路并对航行过程中的风险进行预警,结合水域船舶历史AIS数据、水域水文信息等开展航路提取和航行风险预警相关研究。采用Alpha Shape算法建立不同水位下的航路边界提取模型;利用动态时间规整(DTW)算法提取不同水位下的航路中心线;采用速度障碍法量化表征航行风险,实现复杂航行环境下的风险主动预警与可视化。以黄河兰州段作为应用场景,实验结果表明,所提的算法能有效提取不同水位下的航路边界和航路中心线,有助于提高船舶航行安全;建立的风险预警方法与传统的CPA风险模型相比,在风险计算结果上基本一致,在多目标风险计算和可视化方法表现更优。
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关键词
数据驱动
航路提取
航行预警
智能航运
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职称材料
结合地理信息与AIS数据的海上航道自适应提取方法
被引量：
1
2
作者
孙伟峰
孙少奇
+2 位作者
李小彤
纪永刚
戴永寿
《海洋科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期92-101,共10页
海上航道对于海上态势感知具有重要意义。然而,现有的航道提取方法存在航道航路点易丢失、提取准确性不高等问题,本文依据船舶航路点数量与其途经岛屿、港口等地理区域数量相等的准则,提出了一种结合地理信息与自动识别系统(Automatic I...
海上航道对于海上态势感知具有重要意义。然而,现有的航道提取方法存在航道航路点易丢失、提取准确性不高等问题,本文依据船舶航路点数量与其途经岛屿、港口等地理区域数量相等的准则,提出了一种结合地理信息与自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的海上航道自适应提取方法。首先,构建港口之间往返船只AIS航迹数据集,将每条AIS航迹等间距分段并计算每段航迹的平均航速,设置航速差初始阈值,计算相邻航段平均航速差超过阈值的数量作为初始船只转弯次数。其次,统计AIS航迹途经岛屿、港口等地理区域的数量,若其与利用AIS航迹提取的船舶转弯次数不相等,则根据两者的差异自适应调整航速差阈值,重新提取船舶航路点,直至其与途经地理区域的数量相等,将平均航速差超出最终阈值的航迹段的连接点作为船舶航路点。然后,利用基于密度的聚类算法将所有船舶的航路点聚类为航路点集合,计算航路点集合的质心作为航道的航路点。最后,以航道航路点为顶点、航路点之间的连线为边构建有向图,并删除落在陆地上的连线后得到最终的航道提取结果。利用潍坊港—连云港港之间行驶的20条船舶的AIS数据开展了海上航道提取实验,结果表明,与基于交通路径异常检测的航道提取方法相比,本文方法得到的船舶航路点的平均虚检率降低了9.1%,平均漏检率降低了16.7%,显著提升了航道航路点位置提取的准确性。
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关键词
海上航道
航路
点
提取
地理信息
AIS数据
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职称材料
题名
数据驱动的黄河兰州段船舶航路挖掘及风险预警方法研究
1
作者
董晞中
牟军敏
何林甫
吴宝祺
机构
甘肃省水运事业发展中心
武汉理工大学航运学院
武汉船舶职业技术学院
出处
《船海工程》
北大核心
2025年第4期173-180,共8页
基金
国家自然科学基金(52271367)。
文摘
为挖掘船舶现有习惯航路并对航行过程中的风险进行预警,结合水域船舶历史AIS数据、水域水文信息等开展航路提取和航行风险预警相关研究。采用Alpha Shape算法建立不同水位下的航路边界提取模型;利用动态时间规整(DTW)算法提取不同水位下的航路中心线;采用速度障碍法量化表征航行风险,实现复杂航行环境下的风险主动预警与可视化。以黄河兰州段作为应用场景,实验结果表明,所提的算法能有效提取不同水位下的航路边界和航路中心线,有助于提高船舶航行安全;建立的风险预警方法与传统的CPA风险模型相比,在风险计算结果上基本一致,在多目标风险计算和可视化方法表现更优。
关键词
数据驱动
航路提取
航行预警
智能航运
Keywords
data driven
route extraction
risk warning
intelligent shipping
分类号
U676.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
结合地理信息与AIS数据的海上航道自适应提取方法
被引量：
1
2
作者
孙伟峰
孙少奇
李小彤
纪永刚
戴永寿
机构
中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院
出处
《海洋科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期92-101,共10页
基金
国家自然科学基金项目(62071493和61831010)。
文摘
海上航道对于海上态势感知具有重要意义。然而,现有的航道提取方法存在航道航路点易丢失、提取准确性不高等问题,本文依据船舶航路点数量与其途经岛屿、港口等地理区域数量相等的准则,提出了一种结合地理信息与自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的海上航道自适应提取方法。首先,构建港口之间往返船只AIS航迹数据集,将每条AIS航迹等间距分段并计算每段航迹的平均航速,设置航速差初始阈值,计算相邻航段平均航速差超过阈值的数量作为初始船只转弯次数。其次,统计AIS航迹途经岛屿、港口等地理区域的数量,若其与利用AIS航迹提取的船舶转弯次数不相等,则根据两者的差异自适应调整航速差阈值,重新提取船舶航路点,直至其与途经地理区域的数量相等,将平均航速差超出最终阈值的航迹段的连接点作为船舶航路点。然后,利用基于密度的聚类算法将所有船舶的航路点聚类为航路点集合,计算航路点集合的质心作为航道的航路点。最后,以航道航路点为顶点、航路点之间的连线为边构建有向图,并删除落在陆地上的连线后得到最终的航道提取结果。利用潍坊港—连云港港之间行驶的20条船舶的AIS数据开展了海上航道提取实验,结果表明,与基于交通路径异常检测的航道提取方法相比,本文方法得到的船舶航路点的平均虚检率降低了9.1%,平均漏检率降低了16.7%,显著提升了航道航路点位置提取的准确性。
关键词
海上航道
航路
点
提取
地理信息
AIS数据
Keywords
maritime channel
waypoint extraction
geographic information
AIS data
分类号
U675.7 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
数据驱动的黄河兰州段船舶航路挖掘及风险预警方法研究
董晞中
牟军敏
何林甫
吴宝祺
《船海工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
结合地理信息与AIS数据的海上航道自适应提取方法
孙伟峰
孙少奇
李小彤
纪永刚
戴永寿
《海洋科学进展》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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