基于AIS數據的航線生成.pdf

1、隨著AIS(Automatic Identification System)的應用和普及，與之伴隨而來的是信息量巨大的AIS數據。如何充分利用海量AIS數據、應用大數據理論與技術解決航運信息服務問題愈來愈引起人們的重視。航線規(guī)劃作為船舶智能導航系統(tǒng)的關鍵技術，如何合理利用船舶的AIS歷史數據為操船者更好航行指導顯得尤為重要。本文針對目前航線設計存在的局限性，提出了利用數據清洗、聚類分析等方法對船舶AIS歷史偏轉點數據進行提取和聚類，得到

2、用于航線設計的轉向點，并應用Dijkstra最短路徑算法生成航線。論文完成的主要工作包括:
　　(1)面向航線生成的AIS數據的清洗研究。根據AIS數據的特性，將AIS的數據清洗分為點數據清洗和線數據清洗。將點數據清洗分為船舶靜態(tài)數據清洗和船舶動態(tài)數據清洗，提出了較為規(guī)范的船舶靜、動態(tài)數據清洗方法。根據線數據的特性，對缺失信息嚴重和存在偏航情況的航線進行了相應的清洗。
　　(2)基于AIS數據的航行轉向點提取研究。根據航線設

3、計的特點，研究了基于AIS數據的中船舶偏轉點的篩選，通過DBSCAN(Density-Based SpatialClustering of Applications with Noise)聚類算法對船舶偏轉點進行聚類，獲得可供船舶航行時轉向的轉向點。
　　(3)構建船舶航行環(huán)境。通過構建深水航道作為內河船舶航行的基礎區(qū)域，構建船舶的航行環(huán)境;以聚類得到的轉向點作為有向圖的結點構建了船舶航行模型。
　　(4)基于有向圖的Dij