[發明專利]一種基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法及系統

在審

• 申請號: 202111338523.3
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114066354A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 王敏;蔣和
• 申請（專利權）人: 中遠海運科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/08
• 分類號: G06Q10/08;G06Q10/04;G06F16/29
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 高麗萍

1.一種基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法，其特征在于，包括以下步驟：

數據采集及預處理步驟：采集AIS數據，并對采集的AIS數據進行預處理，所述預處理包括異常坐標的修正、船舶狀態的形成、港口匹配和航段生成，以在船舶歷史軌跡與港口節點之間建立準確關聯；

航線網絡構建步驟：基于預處理后的AIS數據，獲取港口節點和關鍵節點構建網絡節點，并將預處理過程中生成的航段按照關鍵節點劃分得到節點航段，基于核密度估算法對節點航段進行計算得到推薦航段，以推薦航段的航行距離作為推薦航段的起始節點和結束節點之間邊的權重進行構建航線網絡；

人機交互步驟：獲取用戶輸入的航線起點和終點位置信息，基于已構建的航線網絡，通過推薦或預測算法計算得到最優航線路徑，將最優航線路徑繪制成電子地圖，并展示最優航線路徑的計算結果。

2.根據權利要求1所述的基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法，其特征在于，數據采集及預處理步驟中，所述異常坐標的修正是根據采集的AIS數據中相鄰兩點的經緯度數據計算得到兩點間的球面距離，并根據AIS數據計算相鄰兩點的時間差，當船舶最大航速與時間差的乘積大于兩點間的球面距離時，檢測出異常坐標點，并將異常坐標點剔除。

3.根據權利要求2所述的基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法，其特征在于，數據采集及預處理步驟中，所述船舶狀態的形成是基于修正后的坐標，根據時間跨度以及船舶在AIS時間序列內連續出現相同狀態的坐標個數進行船舶狀態識別，若某一船舶在AIS時間序列內連續出現相同狀態的坐標個數大于等于預設的最小狀態閾值，同時該船舶在AIS時間序列內連續出現相同狀態坐標之間的時間跨度小于等于預設的最大時間跨度閾值，則將連續出現相同狀態的坐標進行合并，以形成船舶狀態；或者當船舶在AIS時間序列內連續出現相同狀態的坐標個數大于等于預設的最大狀態閾值，也將連續出現相同狀態的坐標進行合并，以形成船舶狀態。

4.根據權利要求3所述的基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法，其特征在于，數據采集及預處理步驟中，所述港口匹配基于AIS狀態合并的結果，篩選出經緯度差值在設定的經緯度閾值內的港口，若船舶和港口的緯度差值小于等于所述設定的緯度閾值，并同時滿足船舶和港口的經度差值小于等于所述設定的經度閾值，則進一步根據船舶的位置坐標和某一港口經緯度坐標計算得到船舶到某一港口的距離，并設定錨泊閾值和靠泊閾值，通過錨泊閾值和靠泊閾值判斷船舶在某一港口是處于靠泊或錨泊狀態，若船舶到某一港口的距離小于靠泊閾值，則判斷該船舶在某一港口為靠泊，該港口為靠泊港口，若船舶到某一港口的距離小于錨泊閾值，則判斷該船舶在某一港口為錨泊，該港口為錨泊港口，若船舶到某一港口的距離大于等于錨泊閾值，則判斷該船舶在中途錨泊。

5.根據權利要求4所述的基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法，其特征在于，數據采集及預處理步驟中，所述航段生成基于所述港口匹配的結果，根據AIS數據計算得到船舶抵港和離港行為數據，根據船舶抵港和離港行為數據將船舶航行數據劃分為港到港的航段。

6.根據權利要求4所述的基于全球船舶歷史航跡的智能航線推薦方法，其特征在于，航線網絡構建步驟中，所述港口節點為全球所有海運港口，所述關鍵節點是通過人工標注和/或CUSUM算法，搜尋得到的全球海運的重要性節點。