[發明專利]一種船舶掛靠港預測技術

有效

• 申請號: 201910765474.8
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110706518B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 鄭海林;胡勤友;潘亞蘭
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: G08G3/00
• 分類號: G08G3/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種船舶掛靠港預測技術，其特征是，包括以下步驟：

步驟1：定義船舶在兩年的時間內僅掛靠一次的港口為船舶偶爾掛靠港口，對船舶歷史航跡進行分析，在船舶歷史掛靠港口集合中剔除船舶偶爾掛靠港口后形成掛靠港集合P＝{{P₁},{P₂},...,{P_i},...,{P_m}}，其中，{P_i}為i船型船舶掛靠港集合；

步驟2：對步驟1中的掛靠港集合按照l港口i船型的重要度I_il進行專業港劃分，將所述掛靠港集合劃分為各船型對應的專業港P_i＝{p_il,lon_il,lat_il,n_il,d_il,I_il|I_il＞I_1l∧I_il＞I_2l∧...∧I_il＞I_nl}；其中，定義研究時間內掛靠港口l的i船型船舶艘次n_il和總載重噸d_il；p_il為i船型船舶掛靠港l名稱，lon_il為i船型船舶掛靠港l經度，lat_il為i船型船舶掛靠港l緯度；I_il為l港口i船型的重要度；

步驟3：對步驟1中的掛靠港集合按照l港口i船型j尺度船舶的重要度I_ijl進行專業港尺度劃分，將所述掛靠港集合劃分為相應尺度船舶掛靠的專業港；

P_ij＝{p_ijl,lon_ijl,lat_ijl,n_ijl,d_ijl,I_ijl|I_ijl＞I_i1l∧I_ijl＞I_i2l∧...∧I_ijl＞I_inl}；其中，研究時間內掛靠港口l的i船型j尺度船舶艘次n_ijl和總載重噸d_ijl；p_ijl為i船型j尺度船舶掛靠港l名稱，lon_ijl為i船型j尺度船舶掛靠港l經度，lat_ijl為i船型j尺度船舶掛靠港l緯度；I_ijl為l港口i船型j尺度船舶的重要度；

步驟4：結合步驟1至步驟3定義i船型j尺度掛靠l港口的頻繁度定義th_fij為i船型j尺度船舶掛靠港頻繁度的閾值，通過P_ijf＝{p_ijl,lon_ijl,lat_ijl,n_ijl,d_ijl,f_ijl|f_ijl＞th_fij}掃描步驟1中的掛靠港集合P，得到頻繁掛靠港集合S；

步驟5：利用步驟4中的頻繁掛靠港集合S建立轉移概率矩陣P，計算船舶自當前掛靠港s_i轉移到下一掛靠港s_j的概率定義S_i到S_j的頻繁到訪港間轉移次數為X_ij；

步驟6：繪制船舶的歷史航行軌跡圖，在歷史航行軌跡圖中標注船舶的歷史航行軌跡S_i、船舶經過某一段航線的航路節點L_j以及船舶航向分叉節點D_k；

步驟7：分析船舶的MMSI所記錄的船舶的經緯度、航速、航向以及時間信息，對連續兩個時間點船舶經緯度形成的線段和步驟6中航路節點的標記線段進行跨立實驗，若兩者相互跨立，則判斷船舶經過步驟6中的航路節點；

步驟8：結合步驟5定義航行過程中途徑航路節點o_k的次數為y_jk，船舶的下一掛靠港s_j輸出航路節點o_k的概率為

步驟9：根據步驟8定義船舶航行中輸出概率矩陣為B＝{b_jk},b_jk＝p(o_k|s_j)1≤j≤N,1≤k≤M，結合步驟4至步驟6確定船舶下一掛靠港集合{s₁,s₂,...,s_N}以及航路節點集合{L₁,L₂,...,L_M}；船舶自港口s_i出發，當船舶途徑航路節點L_k時，根據所述的輸出概率矩陣和步驟5中所述的轉移概率矩陣求得δ₁(j)＝δ₀(i)p_ijb_jk 1≤j≤N，其中初始值設為δ₀(i)＝1；δ1(j)對應的是當前停靠港為Si時，下一站經過航路節點k的概率；δ0(i)對應的就是出發港口是Si時的概率；將船舶在一次航行中依次經過航路節點L_k,L_m,…,L_n時得到的δ₁,δ₂,...,δ_n相加求得Z_j＝p_ij(b_jk+b_jm+…+b_jn)1≤j≤N，Zj代表從港口i出發到到港口j，經過兩個港口之間的各個航路節點概率之和；Z_j＝max(Z₁,Z₂,...,Z_N)所對應的掛靠港s_j即為通過所述船舶掛靠港預測技術預測到的船舶下一掛靠港。