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摘要
伴随e-航海战略愿景的提出与逐步落实,船舶向大型化、深吃水的发展以及船舶数量的逐渐增多,船舶对航行安全保障相关海事服务（MSP）的需求日益增强。AIS数据作为海事研究的优良数据源,其在海事应用研究中取得了显著效果。遂本着“AIS数据取之于船舶,用之于船舶,服务于船舶”的思想理念,探索e-航海MSP中AIS数据的应用。文章首先概述AIS系统及相关规定,继而阐述AIS报文解析方法。同时通过文献法研究AIS数据质量,归纳了当前AIS数据中存在的错误类型,并据此提出详细的数据直接删除和数据修正两类AIS数据质量控制方法。随后文章着重探索e-航海MSP4中AIS数据的应用,为提高船舶航行安全保障和降低由船舶搁浅、碰撞导致溢油事故对海洋环境造成的危害,具体研究AIS数据在近岸航道水深利用状况量化方面和船舶多船会遇态势的紧迫度分析中的应用。针对前者提出以表征水深利用主体特征的船舶吃水与反映水域状况的水深的比值作为水深利用状况量化的基础指标。考虑开放性水域受验潮站数量的限制无法获得准确的区域性实际水深,提出滤除潮汐影响以海图水深替代实际水深,同时利用船舶吃水与研究区域水深状况间关系筛选采取非乘潮方式进出港的船舶,作为量化评估样本的解决方案。以天津港复式航道2016年1月至3月AIS数据为样本量化分析表明:天津港复式航道主航道水深可利用空间大于小船航道,为提高进出港船舶航行安全保障应侧重疏浚维护小船航道。针对后者首先赋予紧迫度新的含义,并提出应用表征当前状态的船舶彼此间距离和方位分布状况两个几何因素作为船舶多船会遇态势紧迫度量化的基础指标。船舶间距离应用欧式距离并基于信息量概念对其量化;方位分布状况采用基于国际避碰规则的参数化方法,即对以目标船舶为中心的360°方位空间采用4*72的双层次方位区间划分方式,将他船在相对目标船舶方位上的分布状况以他船分别占据两个层次方位区间比重乘积作为以e为底的指数形式参数化,并以乘法融合上述两个基础指标,同时以目标船舶4倍船长为半径的圆形船舶领域作为该应用研究的空间边界约束条件,经函数图像性质验证该方法可行,且紧迫度图的表达效果优于传统热度图。
- 出版日期2018
- 单位天津大学
