基于船舶交通流特征的通航宽度计算及其应用
发布时间：2021-02-06 23:42
随着国际贸易和社会经济的快速态势,海洋货物运输依然发展迅速,船舶大型化、快速化趋势日益明显,通航水域船舶交通流量明显增多,船舶密度增大,船舶交通结构变得复杂。与此同时,计算机技术、空间定位技术、现代通信技术、互联网技术的高速发展使得研究海洋交通更加便捷,特别是船舶自动识别系统AIS（Automatic Identification System）的发展和广泛使用,为研究海上交通流积累了大量数据。对于海洋大数据主要包括船舶基础信息、位置、航行数据等海上交通数据本身庞大的数据量,在研究海洋功能区规划,海上交通规划,海上设施建设等方面发挥着重要作用。本文依托大量历史AIS交通流数据分析交通流分布特征,结合图像算法构建交通流分析模型,从而有效识别交通流航路并分析通航宽度。主要工作包括以下几方面。（1）构建了基于图像检测原理的交通流线性检测模型,将对船舶交通流AIS大数据的分析通过模型转换到对矩阵空间的数值分析。对任意选取的海上区域,计算区域内船舶交通流的密度,结合地理信息分析可选取不同大小的网格粒度形成密度矩阵,为交通流中心检测建立数值空间分布。（2）考虑到各种可能的因素引起局部数据的异常极值...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国内船舶交通流研究现状
1.2.2 国外船舶交通流研究现状
1.3 主要内容与结构
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 结构组织框架
2 船舶交通流与通航宽度分析模型
2.1 船舶交通流概述
2.2 船舶交通流特征及其分类
2.2.1 船舶交通流特征
2.2.2 船舶交通流特征分类
2.2.3 交通流宽度定义与概述
2.3 霍夫变换与线性检测
2.3.1 霍夫变换理论
2.3.2 线性检测原理
2.4 海上交通流密度的模型构建与分析
2.4.1 基于地理信息的网格分割与构建
2.4.2 海上交通流密度的计算模型
2.4.3 交通流密度矩阵降噪
2.4.4 密度矩阵数据标准化
2.5 本章小结
3 基于AIS交通流航路提取与宽度计算验证分析
3.1 水域AIS数据收集及预处理
3.2 AIS交通流特征航路识别
3.2.1 密度阈值选择
3.2.2 航路中心线检测
3.3 交通流通航宽度计算分析
3.3.1 高斯拟合分析
3.3.2 核密度估计分析
3.3.3 交通流特征分布
3.4 航路识别与迭代提取
3.5 本章小结
4 海上交通流调查与宽度分析应用
4.1 渤海水域交通流介绍
4.2 海域交通流调查与分析
4.3 交通流通航宽度实例验证
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 研究结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AIS数据约束聚类的海上交通特征分析[J]. 李永攀,刘正江,蔡垚,郑中义. 船海工程. 2018(01)
[2]基于航行经验的内河稀疏AIS轨迹估计方法[J]. 黄亮,刘益,文元桥,耿晓巧,孙腾达. 大连海事大学学报. 2017(03)
[3]数据挖掘在船舶交通流特征提取中的研究[J]. 刘冰洁,任剑岚,付晖. 舰船科学技术. 2016(12)
[4]基于AIS信息的船舶航迹带尺度确定与分析[J]. 周翠,肖进丽,牟军敏. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(06)
[5]基于AIS航迹拟合的船舶航迹带宽度计算与分析[J]. 陈婷婷. 珠江水运. 2015(11)
[6]基于AIS信息的航道内船舶速度分布统计分析[J]. 甄荣,邵哲平,潘家财,赵强. 集美大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]基于改进的模糊C-Means航迹聚类方法研究[J]. 王超,王明明,王飞. 中国民航大学学报. 2013(03)
[8]老铁山水道船舶交通流的调查与分析[J]. 万辉. 天津航海. 2010(02)
[9]数据挖掘在海上交通特征分析中的应用研究[J]. 潘家财,邵哲平,姜青山. 中国航海. 2010(02)
[10]基于数据挖掘的海上交通流数据特征分析[J]. 郑滨,陈锦标,夏少生,金永兴. 中国航海. 2009(01)
博士论文
[1]大型海港进港主航道通过能力及交通组织模式研究[D]. 刘敬贤.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]基于时空轨迹的交通数据分析与应用[D]. 刘爽.电子科技大学 2017
[2]基于AIS数据的海上交通密度计算及海事热点发现研究[D]. 宁建强.北京化工大学 2016
[3]基于AIS数据的船舶领域模型统计平台研究[D]. 张鹏.大连海事大学 2016
[4]船舶交通流特征统计分析及预测模型研究[D]. 刘钊.武汉理工大学 2013
[5]基于船舶行为特征的港口航道通过能力研究[D]. 王茂清.武汉理工大学 2012
[6]中日港口航道宽度设计标准比较研究[D]. 聂细亮.大连海事大学 2010
[7]船舶交通量统计系统的设计与实现[D]. 徐鹏.大连海事大学 2009
[8]基于实态的船舶航迹带宽度和操纵参数的研究[D]. 曾昆.大连海事大学 2009
[9]基于AIS和光栅海图的海上交通数据统计系统的研究[D]. 姜秋兰.大连海事大学 2007
[10]船舶交通实态观测数据计算机处理系统[D]. 周菲.大连海事大学 2007
本文编号：3021274
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 国内船舶交通流研究现状
1.2.2 国外船舶交通流研究现状
1.3 主要内容与结构
1.3.1 论文主要内容
1.3.2 结构组织框架
2 船舶交通流与通航宽度分析模型
2.1 船舶交通流概述
2.2 船舶交通流特征及其分类
2.2.1 船舶交通流特征
2.2.2 船舶交通流特征分类
2.2.3 交通流宽度定义与概述
2.3 霍夫变换与线性检测
2.3.1 霍夫变换理论
2.3.2 线性检测原理
2.4 海上交通流密度的模型构建与分析
2.4.1 基于地理信息的网格分割与构建
2.4.2 海上交通流密度的计算模型
2.4.3 交通流密度矩阵降噪
2.4.4 密度矩阵数据标准化
2.5 本章小结
3 基于AIS交通流航路提取与宽度计算验证分析
3.1 水域AIS数据收集及预处理
3.2 AIS交通流特征航路识别
3.2.1 密度阈值选择
3.2.2 航路中心线检测
3.3 交通流通航宽度计算分析
3.3.1 高斯拟合分析
3.3.2 核密度估计分析
3.3.3 交通流特征分布
3.4 航路识别与迭代提取
3.5 本章小结
4 海上交通流调查与宽度分析应用
4.1 渤海水域交通流介绍
4.2 海域交通流调查与分析
4.3 交通流通航宽度实例验证
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 研究结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AIS数据约束聚类的海上交通特征分析[J]. 李永攀,刘正江,蔡垚,郑中义. 船海工程. 2018(01)
[2]基于航行经验的内河稀疏AIS轨迹估计方法[J]. 黄亮,刘益,文元桥,耿晓巧,孙腾达. 大连海事大学学报. 2017(03)
[3]数据挖掘在船舶交通流特征提取中的研究[J]. 刘冰洁,任剑岚,付晖. 舰船科学技术. 2016(12)
[4]基于AIS信息的船舶航迹带尺度确定与分析[J]. 周翠,肖进丽,牟军敏. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(06)
[5]基于AIS航迹拟合的船舶航迹带宽度计算与分析[J]. 陈婷婷. 珠江水运. 2015(11)
[6]基于AIS信息的航道内船舶速度分布统计分析[J]. 甄荣,邵哲平,潘家财,赵强. 集美大学学报(自然科学版). 2014(04)
[7]基于改进的模糊C-Means航迹聚类方法研究[J]. 王超,王明明,王飞. 中国民航大学学报. 2013(03)
[8]老铁山水道船舶交通流的调查与分析[J]. 万辉. 天津航海. 2010(02)
[9]数据挖掘在海上交通特征分析中的应用研究[J]. 潘家财,邵哲平,姜青山. 中国航海. 2010(02)
[10]基于数据挖掘的海上交通流数据特征分析[J]. 郑滨,陈锦标,夏少生,金永兴. 中国航海. 2009(01)
博士论文
[1]大型海港进港主航道通过能力及交通组织模式研究[D]. 刘敬贤.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]基于时空轨迹的交通数据分析与应用[D]. 刘爽.电子科技大学 2017
[2]基于AIS数据的海上交通密度计算及海事热点发现研究[D]. 宁建强.北京化工大学 2016
[3]基于AIS数据的船舶领域模型统计平台研究[D]. 张鹏.大连海事大学 2016
[4]船舶交通流特征统计分析及预测模型研究[D]. 刘钊.武汉理工大学 2013
[5]基于船舶行为特征的港口航道通过能力研究[D]. 王茂清.武汉理工大学 2012
[6]中日港口航道宽度设计标准比较研究[D]. 聂细亮.大连海事大学 2010
[7]船舶交通量统计系统的设计与实现[D]. 徐鹏.大连海事大学 2009
[8]基于实态的船舶航迹带宽度和操纵参数的研究[D]. 曾昆.大连海事大学 2009
[9]基于AIS和光栅海图的海上交通数据统计系统的研究[D]. 姜秋兰.大连海事大学 2007
[10]船舶交通实态观测数据计算机处理系统[D]. 周菲.大连海事大学 2007
本文编号：3021274
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