[發(fā)明專利]一種基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的港口識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811616245.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109740494B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李懷瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的港口識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、對經(jīng)過預(yù)處理后的船舶軌跡數(shù)據(jù)集vtraj_i根據(jù)不同船舶目標(biāo)進(jìn)行遍歷，分別計算各位置點的航速與加速度，i＝1，2，L，N；

步驟二、根據(jù)船舶軌跡各位置點的加速度快速過濾跳點；

步驟三、利用船舶靜止?fàn)顟B(tài)識別有限狀態(tài)機(jī)，根據(jù)船舶當(dāng)前航速識別船舶靜止?fàn)顟B(tài)及其位置信息，生成靜止點數(shù)據(jù)集spoint_j，j＝1，2，L，N；

步驟四、利用船舶靜止漂移范圍與靜止停留時長判別提取靠泊船舶；

步驟五、利用DBSCAN對靠泊船舶進(jìn)行自動密度聚類；

步驟六、再遍歷spoint_j中的其他船舶，根據(jù)與其最近的靠泊船舶距離判別其是否位于該港口，j＝1，2，L，K；

步驟七、根據(jù)各港口簇內(nèi)停泊船舶信息輸出港口信息harbor_x，x＝1，2，L，M。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的港口識別方法，其特征在于，所述步驟三中船舶靜止?fàn)顟B(tài)識別有限狀態(tài)機(jī)具體為：船舶的四種基礎(chǔ)運(yùn)動狀態(tài)分為航行狀態(tài)、靜止觸發(fā)狀態(tài)、靜止?fàn)顟B(tài)和航行觸發(fā)狀態(tài)；

當(dāng)船舶處于航行狀態(tài)時，根據(jù)船舶位置變化與SOG信息實時監(jiān)測船舶的航行速度，當(dāng)航速小于靜止航速閾值Sog_static，觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移至靜止觸發(fā)狀態(tài)，否則船舶保持航行狀態(tài)；

當(dāng)船舶處于靜止觸發(fā)狀態(tài)，則監(jiān)測船舶航速小于靜止航速閾值的時長，如果時長超過靜止時長閾值TLen_Static，則觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移至靜止?fàn)顟B(tài)，此時從進(jìn)入靜止觸發(fā)狀態(tài)起，認(rèn)為船舶已經(jīng)停泊；否則回退回航行狀態(tài)，并認(rèn)為此為數(shù)據(jù)噪聲導(dǎo)致的誤判；

當(dāng)船舶處于靜止?fàn)顟B(tài)，則監(jiān)測船舶的航行速度，當(dāng)航速超過航行航速閾值Sog_Sailing，觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移至航行觸發(fā)狀態(tài)，否則保持船舶靜止?fàn)顟B(tài)；

當(dāng)船舶處于航行觸發(fā)狀態(tài)，則繼續(xù)監(jiān)測船舶航速，當(dāng)監(jiān)測到超過航行航速閾值的航速數(shù)據(jù)量超過航速次數(shù)閾值Count_Sailing，則觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移至航行狀態(tài)，否則回退回靜止?fàn)顟B(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的港口識別方法，其特征在于，靜止航速閾值Sog_static取值為0.5kn，靜止時長閾值TLen_Static取值為5分鐘，航行航速閾值Sog_Sailing取值為2kn，航速次數(shù)閾值Count_Sailing取值為5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的港口識別方法，其特征在于，所述步驟四中，提取靠泊船舶采用式(1)計算

其中，γ_static是靜止船舶的漂移范圍閾值，λ是靜止船舶的停泊時長，lng_max表示經(jīng)度最大值，lng_min表示經(jīng)度最小值，lat_max表示緯度最大值，lat_min表示緯度最小值，timestamp_max表示時間標(biāo)簽最大值，timestamp_min表示時間標(biāo)簽最小值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的港口識別方法，其特征在于，γ_static取值為50*α米，α取值2～3；λ利用歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析選取最佳參數(shù)。