[發明專利]航道船舶流量監測方法、系統及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 202310496701.8
• 申請日: 2023-05-05
• 公開（公告）號: CN116244557B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 蘇東峰;馮建華
• 申請（專利權）人: 北京恒濟引航科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/10;G06F16/9537;G06F16/29;G08G3/00
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 白月霞

1.一種航道船舶流量監測方法，其特征在于：包括：

AIS數據處理：接收AIS數據；獲取船舶坐標、處理航域的航道中心線坐標和航道中心點坐標；

航道網絡預處理：對處理航域劃分網格，根據網格內航道中心點坐標，計算網格復雜度，根據所述網格復雜度，計算網格斜率算法參數；

船舶航道匹配：將船舶位置c匹配到所在其坐標所在網格的航道上獲得匹配點e：當所述網格復雜度小于等于預設閾值時，將船舶位置c向所在網格的航道中心線的近似直線上垂直投影，獲得匹配點e；當所述網格復雜度大于預設閾值時，依次計算所述船舶位置c與所在網格的所有航道中心點的距離，使得所述距離最小的航道中心點作為匹配點e；計算匹配點e到航道起始點的距離l_e并關聯船舶序號、航道序號；

航道交通流特征計算：根據所述船舶序號、所述航道序號、所述l_e，計算處理航域內所有航道的航道密度和航道平均速度；

所述網格復雜度的計算公式為：

，

所述、為網格包含的所述航道中心點的坐標，所述、為所述坐標、按照編號順序的下一個坐標，所述、為所述坐標、按照編號順序的下一個坐標；所述航道中心點有n個，n為自然數，所述編號順序為所述網格內的航道中心點，沿從所述航道起始點至所述匹配點e的方向，依次按照位置排列順序從1至n進行編號。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述AIS數據處理包括：

獲取AIS數據：使用KAFKA消息隊列接收AIS數據并存儲；

獲取船舶坐標：獲取處理航域內AIS數據中的船舶定位，進行大地經緯度坐標向球面XY坐標系坐標的坐標變換，獲取船舶坐標；

獲取航道中心點坐標：通過接收輸入獲取航道中心線坐標，在所述航道中心線上按照預設距離取點作為航道中心點，從而獲取航道中心點坐標。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述航道網絡預處理包括：

S201：對處理航域按照預設的規則劃分網格，確定網格線坐標，所述網格線坐標為球面XY坐標系坐標；

S202：根據所述網格線坐標、所述航道中心點坐標，確定網格內航道中心點的坐標；

S203：使用所述網格內航道中心點的坐標計算所述網格復雜度并儲存；

S204：當所述網格復雜度小于等于預設閾值時，計算所述網格斜率算法參數并儲存；

S205：遍歷處理航域內所有網格，運行步驟S203-S204。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述船舶航道匹配包括以下步驟：

S301：獲取所述船舶坐標和所述船舶序號；

S302：查找所述船舶坐標所在網格，獲取所述船舶坐標所在網格的網格復雜度；

S303：將船舶位置c匹配到其坐標所在網格的航道上獲得匹配點e，計算所述l_e；

S304：關聯并存儲船舶序號、所述l_e和所述航道的航道序號；

S305：對處理航域內所有船舶重復步驟S301-S304。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述航道密度的計算方法為：

查找航道的所述航道序號對應的船舶總數和航道總長度，對于所述航道：航道密度=船舶總數/航道總長度；

所述航道平均速度的計算方法為：

根據所述航道序號、所述le計算航道平均速度；

在t1時間，查找航道序號對應船舶的船舶序號，在t2時間，查找航道序號對應船舶的船舶序號，對于所述t1時間及t2時間均查找到的船舶序號，依次對于每個船舶序號，獲取t1時間所述船舶位置c與航道起始點的距離，獲取t2時間所述船舶位置c與航道起始點的距離，計算船舶航道平均速度：

式中，t2t1；

，

計算航道平均速度，所述航道平均速度為：所述航道所有船舶的船舶航道平均速度的平均值。