[發明專利]一種基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法

在審

• 申請號: 201710577047.8
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107358048A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 朱倩茹;廖程浩;劉劍筠;張永波;韓昊
• 申請（專利權）人: 廣東省環境科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 邱奕才,凌衍芬

1.一種基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，包括：

獲取AIS數據，對AIS數據進行解碼得到靜態數據和動態數據，靜態數據和動態數據分開存儲并進行預處理；

對靜態數據中缺失的數據進行補充和完善；

利用動態數據和文獻資料提取和補充活動水平數據；

將動態數據和靜態數據進行匹配；

基于動力計算方法利用船舶逐條AIS動態信息計算船舶大氣污染物排放量。

2.根據權利要求1所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，靜態數據和動態數據的預處理包括如下具體步驟：

將同一天的靜態數據和動態數據分別存儲在不同的文件內并以日期命名；

當同一天的靜態數據中存在多條記錄有相同MMSI編號的AIS數據時，刪除信息項全部相同的重復數據，僅保留MMSI編碼相同的信息最全且合理的一條，其余進行刪除處理。

3.根據權利要求1所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，對靜態數據中缺失的數據進行補充和完善的具體步驟包括：

收集整理與船舶相關的數據庫信息對AIS靜態數據庫進行關鍵信息項的多源查詢匹配操作獲取可匹配到的AIS靜態數據缺失的數據信息項；

對無法直接通過多源查詢匹配的方式獲取的缺失數據信息項，通過數理統計的方式進行回歸模擬結果推算獲取。

4.根據權利要求3所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，所述與船舶相關的數據庫包括船舶簽證、船舶進出口岸查驗信息、船檢、勞氏船級社數據庫中的一種或者多種。

5.根據權利要求4所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，多源查詢匹配具體方式是選擇一個關鍵因子進行信息的匹配，不同數據庫可以依次選擇MMSI編碼、船舶英文名稱作為關鍵因子進行數據的匹配。

6.根據權利要求3所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，通過數理統計的方式進行回歸模擬結果推算獲取缺失的靜態數據的具體步驟包括：

將船舶類型劃分為遠洋、沿海和內河三大類，每個大類下的船舶均劃分貨船、客船、油輪、拖船和其他共五種，提取AIS靜態數據中的船長數據，依據不同船型的船長和船舶噸位間的擬合關系式推算出噸位數據，再根據噸位值和功率間的擬合關系式得到主機功率值；

按照國內外清單編制經驗利用輔機、主機額定功率間的比值與主機額定功率進行關聯，計算獲取輔機額定功率值。

7.根據權利要求1所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，將動態數據和靜態數據進行匹配的具體步驟為：

將動態數據和靜態數據通過MMSI編號進行對應匹配，匹配過程僅查找動態數據文件對應日期的靜態數據文件。

8.根據權利要求6所述的基于AIS數據的高精度船舶污染物排放量計算方法，其特征在于，活動水平數據包括負載率、工況劃分和運行時間；

負載率的獲取為：

主機負載率參考國內外清單編制經驗，基于螺旋槳定律，利用船舶航行實時速度數據和最大航行速度之間的關系計算得到；

輔機負載率和鍋爐負載率參考國內外清單經驗值；

工況劃分為航行、進出港和停泊三種工況，通過提取遠洋、沿海、內河船舶的航行速度分布進行劃分，根據實時航行速度進行所處工況判定；

運行時間為前后兩條動態信息的時間差值。