一种船对船装卸货识别处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种船对船装卸货识别处理方法及系统，该方法包括目标船舶识别步骤、目标船型判断识别步骤、船速及AIS上报时间判断步骤、船对船位置判断步骤和装卸货数据处理步骤，基于海量船舶AIS数据，通过船型判断两艘装卸货船，结合船速以及AIS上报时间差判断以及邻近算法，能够自动判断出船舶在某个时间段处于装卸货的行为，以达到相关人员能快速知道船舶装卸货情况。舶装卸货情况。舶装卸货情况。

【技术实现步骤摘要】
一种船对船装卸货识别处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及航运信息化、智能化
，具体涉及一种基于海量船舶AIS数据的船对船装卸货识别处理方法及系统。

技术介绍

[0002]船舶自动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS)是一种通过无线通讯技术、计算机技术等实现的船舶导航设备，AIS采用船舶全球唯一编码体制，即MMSI码来作为识别手段。每一船舶从开始建造到船舶使用解体，给予一个全球唯一的MMSI码。AIS配合全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)可将船速、船位、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频(Very High Frequency，简称VHF)频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶的动态消息。AIS数据就是船舶每次发送的所有数据的统称。
[0003]数据库PostgerSQL，PostgreSQL是一个免费的对象
‑
关系数据库服务器(ORDBMS)，用来存储和管理的大数据量。所谓的关系型数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。
[0004]PostGIS是一个开源程序，它是对象—关系型数据库PostgreSQL的一个扩展，为其提供了存储空间地理数据的支持，使得PostgreSQL成为了一个空间数据库，能够进行空间数据管理、数量测量和拓扑分析。
[0005]地理坐标是用纬度、经度表示地面点位置的球面坐标。地理坐标系以地轴为极轴，所有通过地球南北极的平面均称为子午面。地理坐标，就是用经纬度表示地面点位的球面坐标。
[0006]EPSG:4326坐标，EPSG(The European Petroleum Survey Group)维护着空间参照对象的数据集，EPSG:4326就是WGS84的代码。WGS84(World Geodetic System 1984)是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统，是目前最流行的地理坐标系统，在国际上，每个坐标系统都会被分配一个EPSG代码，GPS就是基于WGS84的，所以通常我们得到的坐标数据都是WGS84的。
[0007]由于AIS数据是海量级别，且AIS获取的是一个位置点，每个AIS点时间又不匹配，无法判断两艘装卸货船是否属于临近，现有技术通常是由船舶主动上报装卸货记录，这就可能造成上报延迟，忘报漏报等情况，导致未能及时监控船舶装卸货。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有船舶主动上报装卸货记录会因上报延迟，忘报漏报导致未能及时监控船舶装卸货等问题，本专利技术提供了一种船对船装卸货识别处理方法，基于海量船舶AIS数据，通过船型判断两艘装卸货船，结合船速以及AIS上报时间差判断以及邻近算法，能够自动判断出船舶在某个时间段处于装卸货的行为，以达到相关人员能快速知道船舶装卸货情况。本专利技术还涉及一种船对船装卸货识别处理系统。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种船对船装卸货识别处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011]目标船舶识别步骤，基于海量船舶AIS数据的MMSI码识别出目标船舶，并获取目标船舶AIS上报时间、位置、航速、尺寸、船型、载重和船首向信息；
[0012]目标船型判断识别步骤，根据目标船舶的船型及载重，先过滤掉不参与装卸货的船，再判断识别同类型船舶装卸货以及不同类型船舶装卸货；所述不同类型船舶装卸货的判断识别条件是一级船型为杂货船，装卸货不同类型的船舶；
[0013]船速及AIS上报时间判断步骤，进行船速过滤和AIS上报时间过滤，当获取的航速小于设定的航速阈值并且目标船舶AIS上报时间的时间差小于设定的时间差阈值时，满足条件；
[0014]船对船位置判断步骤，对满足条件的两艘装卸货船根据获取的位置、尺寸和船首向信息采用邻近算法计算船对船的位置是否邻近；
[0015]装卸货数据处理步骤，当船对船的位置邻近时，将AIS数据作为装卸货作业的意向数据，间隔一定时间内检测到有持续意向数据时，确定为装卸货数据处理。
[0016]优选地，在目标船型判断识别步骤中，过滤掉不参与装卸货的船的过滤条件为：一级船型过滤掉客船，且二级船型过滤掉推拖船、拖轮、渔船、加油船、邮轮、客船、高速客船、客货船、浮仓油、浮仓气、风电安装、浮吊，且三级船型过滤掉原油10000载重吨以下，成品油10000载重吨以下，原油/成品油10000载重吨以下、成品油/化学品船10000载重吨以下；
[0017]判断识别同类型船舶装卸货的判断识别条件为：一级船型为集装箱，装卸货一级船型为集装箱；一级船型为液体散货，装卸货一级船型为液体散货；一级船型为干散货，装卸货一级船型为干散货；一级船舶为杂货，装卸货一级船型为杂货。
[0018]优选地，在船速及AIS上报时间判断步骤中，当获取的航速小于设定的航速阈值0.2节并且两艘装卸货船AIS上报时间相差在设定的时间差阈值5分钟内，满足条件，进入船对船位置判断步骤。
[0019]优选地，在船对船位置判断步骤中，采用的邻近算法包括精准算法，所述精准算法是根据AIS位置、尺寸和船首向信息，分别计算出两艘装卸货船的整体轮廓区域，并将所述整体轮廓区域在原有区域上扩展，将两艘装卸货船使用相交函数来计算船对船的位置是否邻近。
[0020]优选地，在船对船位置判断步骤中，采用的邻近算法包括近似算法，所述近似算法是基于获取的位置、尺寸和船首向信息将两艘装卸船中载重吨大的船舶在船首和船尾方向各扩展船舶长度的距离，同时在船首向垂直方向的左右各扩展两艘装卸货船总宽度的距离，得到一个矩形区域，再基于所述矩形区域的边角点顺着经线和纬线设置一个外围矩形，基于所述外围矩形获取到最大经度，最小经度，最大纬度，最小纬度四个值；再判断两艘装卸船中载重吨小的船舶的位置的经度、纬度是否在外围矩形范围内，当在范围内时识别为船对船的位置邻近。
[0021]优选地，在装卸货数据处理步骤中，当船对船的位置邻近时，将AIS数据作为装卸货意向数据存入数据库，并从数据库调取近期装卸货意向数据，将配对的两艘装卸货船的装卸货意向数据按时间顺序排列，在间隔一定时间内检测到有持续装卸货意向数据时，识别为一次连贯的行为，且装卸货结束时间与两艘装卸货船最新AIS上报时间相差在配置的
时间阈值内，则认为这是一次装卸货行为，确定为装卸货数据处理，并存入数据库。
[0022]一种船对船装卸货识别处理系统，其特征在于，包括依次连接的目标船舶识别模块、目标船型判断识别模块、船速及AIS上报时间判断模块、船对船位置判断模块和装卸货数据处理模块，
[0023]所述目标船舶识别模块，基于海量船舶AIS数据的MMSI码识别出目标船舶，并获取目标船舶AIS上报时间、位置、航速、尺寸、船型、载重和船首向信息；
[0024]目标船型判断识别模块，根据目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船对船装卸货识别处理方法，其特征在于，包括以下步骤：目标船舶识别步骤，基于海量船舶AIS数据的MMSI码识别出目标船舶，并获取目标船舶AIS上报时间、位置、航速、尺寸、船型、载重和船首向信息；目标船型判断识别步骤，根据目标船舶的船型及载重，先过滤掉不参与装卸货的船，再判断识别同类型船舶装卸货以及不同类型船舶装卸货；所述不同类型船舶装卸货的判断识别条件是一级船型为杂货船，装卸货不同类型的船舶；船速及AIS上报时间判断步骤，进行船速过滤和AIS上报时间过滤，当获取的航速小于设定的航速阈值并且目标船舶AIS上报时间的时间差小于设定的时间差阈值时，满足条件；船对船位置判断步骤，对满足条件的两艘装卸货船根据获取的位置、尺寸和船首向信息采用邻近算法计算船对船的位置是否邻近；装卸货数据处理步骤，当船对船的位置邻近时，将AIS数据作为装卸货作业的意向数据，间隔一定时间内检测到有持续意向数据时，确定为装卸货数据处理。2.根据权利要求1所述的船对船装卸货识别处理方法，其特征在于，在目标船型判断识别步骤中，过滤掉不参与装卸货的船的过滤条件为：一级船型过滤掉客船，且二级船型过滤掉推拖船、拖轮、渔船、加油船、邮轮、客船、高速客船、客货船、浮仓油、浮仓气、风电安装、浮吊，且三级船型过滤掉原油10000载重吨以下，成品油10000载重吨以下，原油/成品油10000载重吨以下、成品油/化学品船10000载重吨以下；判断识别同类型船舶装卸货的判断识别条件为：一级船型为集装箱，装卸货一级船型为集装箱；一级船型为液体散货，装卸货一级船型为液体散货；一级船型为干散货，装卸货一级船型为干散货；一级船舶为杂货，装卸货一级船型为杂货。3.根据权利要求1所述的船对船装卸货识别处理方法，其特征在于，在船速及AIS上报时间判断步骤中，当获取的航速小于设定的航速阈值0.2节并且两艘装卸货船AIS上报时间相差在设定的时间差阈值5分钟内，满足条件，进入船对船位置判断步骤。4.根据权利要求1至3之一所述的船对船装卸货识别处理方法，其特征在于，在船对船位置判断步骤中，采用的邻近算法包括精准算法，所述精准算法是根据AIS位置、尺寸和船首向信息，分别计算出两艘装卸货船的整体轮廓区域，并将所述整体轮廓区域在原有区域上扩展，将两艘装卸货船使用相交函数来计算船对船的位置是否邻近。5.根据权利要求1至3之一所述的船对船装卸货识别处理方法，其特征在于，在船对船位置判断步骤中，采用的邻近算法包括近似算法，所述近似算法是基于获取的位置、尺寸和船首向信息将两艘装卸船中载重吨大的船舶在船首和船尾方向各扩展船舶长度的距离，同时在船首向垂直方向的左右各扩展两艘装卸货船总宽度的距离，得到一个矩形区域，再基于所述矩形区域的边角点顺着经线和纬线设置一个外围矩形，基于所述外围矩形获取到最大经度，最小经度，最大纬度，最小纬度四个值；再判断两艘装卸船中载重吨小的船舶的位置的经度、纬度是否在外围矩形范围内，当在范围内时识别为船对船...

【专利技术属性】
技术研发人员：周瑜，
申请(专利权)人：中远海运科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：