[發明專利]一種船舶錨泊面積計算方法及裝置

有效

• 申請號: 202011595861.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112686944B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 周春輝;趙俊男;劉宗楊;甘浪雄;徐言民
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06F16/29;G06F18/23213;G06F16/2457;G06F16/2458;G06F17/18
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發明涉及一種船舶錨泊面積計算方法，包括以下步驟：獲取錨地區域一定時間段內各船舶的船舶軌跡；篩選出包括錨泊過程的船舶軌跡，并剔除包括錨泊過程的船舶軌跡中處于非錨泊狀態的軌跡點，得錨泊船舶的錨泊軌跡；分別對每一條錨泊軌跡中的錨泊點進行聚類，以聚類中心作為相應船舶的錨泊位置點；結合各船舶的錨泊位置點建立錨泊數據集，選取所述錨泊數據集中設定時間段內錨泊數據記錄，構建對應時間段的錨泊船位點集；為所述錨泊船位點集中每一錨泊位置點設置相應的泰森多邊形，計算各所述泰森多邊形的面積，得到相應船舶的錨泊面積。本發明提供了一種錨泊面積的有效計算方法，計算過程快速，計算結果動態、準確。

技術領域

本發明涉及錨泊面積計算技術領域，尤其涉及一種船舶錨泊面積計算方法、裝置及計算機存儲介質。

背景技術

內河港口錨地運行中，拋錨船舶較多，錨地異常擁擠。錨泊船舶實際占用錨位面積能夠反映船舶錨泊的安全程度，目前尚缺少船舶錨位面積有效的度量方法。

《河港總體設計規范》中雖然給出了內河水域不同錨泊方式條件下船舶錨位面積的計算公式。但目前內河水域船舶錨位面積研究較少，規范中關于船舶錨位面積的計算是籠統的給出一定的取值參數或相應的經驗公式，缺少明確的理論依據，已不能適應內河航運發展趨勢的需求。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種船舶錨泊面積計算方法及裝置，用以解決船舶錨泊面積無法實現有效測量的問題。

本發明提供一種船舶錨泊面積計算方法，包括以下步驟：

獲取錨地區域一定時間段內各船舶的船舶軌跡；

篩選出包括錨泊過程的船舶軌跡，并剔除包括錨泊過程的船舶軌跡中處于非錨泊狀態的軌跡點，得錨泊船舶的錨泊軌跡；

分別對每一條錨泊軌跡中的錨泊點進行聚類，以聚類中心作為相應船舶的錨泊位置點；

結合各船舶的錨泊位置點建立錨泊數據集，選取所述錨泊數據集中設定時間段內錨泊數據記錄，構建對應時間段的錨泊船位點集；

為所述錨泊船位點集中每一錨泊位置點設置相應的泰森多邊形，計算各所述泰森多邊形的面積，得到相應船舶的錨泊面積。

進一步的，獲取錨地區域一定時間段內各船舶的船舶軌跡，具體為：

獲取錨地區域一定時間段內各船舶的AIS數據，所述AIS數據包括靜態信息以及動態信息，所述動態信息包括船位、船速以及航向；

結合所述船位、船速以及航向生成所述船舶軌跡，并基于所述靜態信息對不同船舶的船舶軌跡進行標注。

進一步的，獲取錨地區域一定時間段內各船舶的船舶軌跡，還包括：

篩除所述船舶軌跡中船位不在預設范圍內或船速大于預設速度的軌跡點；

按照MMSI識別碼對所述船舶軌跡進行分組，得到每一艘船舶的船舶軌跡；

針對每一艘船舶的船舶軌跡，按時間順序對所述船舶軌跡中軌跡點進行存儲。

進一步的，篩選出包括錨泊過程的船舶軌跡，并剔除包括錨泊過程的船舶軌跡中處于非錨泊狀態的軌跡點，得錨泊船舶的錨泊軌跡，具體為：

采用設定大小的滑動窗口分別遍歷每一所述船舶軌跡，滑動過程中計算每一次滑動的區間段內所有軌跡點的船速平均值，判斷所述船舶軌跡中是否包含船速平均值小于速度閾值的區間段，如果是，判定相應船舶包括錨泊過程，并剔除相應船舶軌跡中船速平均值不小于速度閾值的區間段，得到相應船舶的錨泊軌跡，否則判定相應船舶不包括錨泊過程。

進一步的，分別對每一條錨泊軌跡中的錨泊點進行聚類，以聚類中心作為相應船舶的錨泊位置點，具體為：