一种基于图论的船舶气候航线规划方法及系统技术方案

技术编号:45876116 阅读:18 留言:0更新日期:2025-07-19 11:35
本发明专利技术公开了一种基于图论的船舶气候航线规划方法及系统,该方法包括以下步骤:基于全球港口信息、地理属性和交通流量统计方法与图论理论,构建全球船舶的航行网络;对各船舶AIS轨迹数据进行清洗并提取关键节点信息,形成一维节点序列;根据一维节点序列,构建航行网络包括气候条件相关的节点特征、两个节点边的权重、容许通过的船舶最大吃水和宽度等的节点属性;基于节点属性等信息,构建航行网络的中间节点序列;从起始港开始目的港为止,以最大化权重和满足吃水、船舶宽度约束为搜索条件,结合气候条件相关的节点特征,得到的最优节点序列作为船舶气候航线。该方法简单高效,能够准确、高效地规划气候航线,充分考虑船舶特性及航线的气候。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航线规划,尤其涉及一种基于图论的船舶气候航线规划方法及系统


技术介绍

1、现有船舶气候航线设计需要船员在开航前查阅航路指南、航海图书目录、世界大洋航路等参考资料,结合本船吃水、航速、水文气象、航行受限区及船舶定线制来制定合理的航线路径。由于人工绘制航线时,气候洋流等动态因素难以被充分纳入考量,部分船舶公司通过保存的该公司下属所有船舶的历史航线,构建历史航线库以辅助设计,船员在设计航线时可以在历史航线库中选择最匹配本次航行任务的航线,再检查所选航线是否需要根据航海通告中的临时通告等因素来继续修正航线。从结果角度看,历史航线库整合了历史上多类型的船舶航行在不同海域的航海经验,提高了船员进行航线设计时的快捷性,并充分利用了包含区域性与季节性因素的气候航线。但从数据角度来看,历史航线库的构建仍需要大量数据作为基础,并且需要合理的数据清洗策略以及属性约束策略,且航路指南的更新周期长达三年,数据时效性较差。

2、目前,现有船舶气候航线设计存在以下问题:1、人工干扰多:航线为船员人为设计,难免存在人工干扰因素,并且遵循人工经验难以设计出符合气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于图论的船舶气候航线规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述全球船舶航行网络构建步骤中,全球船舶的航行网络的构建步骤包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述全球船舶AIS数据处理步骤中,所述基于所述航行网络,对全球各船舶AIS轨迹数据进行清洗,并利用PostGIS地理信息引擎对清洗后的各AIS轨迹数据提取船舶航行轨迹中的关键节点信息,形成一维节点序列的步骤包括:

4.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,所述网络节点属性构建步骤中,统计所述航行特征中的船舶通过各节点的频次、月份...

【技术特征摘要】

1.一种基于图论的船舶气候航线规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述全球船舶航行网络构建步骤中,全球船舶的航行网络的构建步骤包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述全球船舶ais数据处理步骤中,所述基于所述航行网络,对全球各船舶ais轨迹数据进行清洗,并利用postgis地理信息引擎对清洗后的各ais轨迹数据提取船舶航行轨迹中的关键节点信息,形成一维节点序列的步骤包括:

4.根据权利要求1至3之一所述的方法,其特征在于,所述网络节点属性构建步骤中,统计所述航行特征中的船舶通过各节点的频次、月份、吃水以及船舶基本信息,采用贝叶斯公式计算船舶通过某节点及其下一节点的条件概率。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述网络节点属性构建步骤中,在计算船舶通过某节点及其下一节点的条件概率时,还结合船舶类型因素,将船舶类型分为不同类别,针对不同类型的船舶,分别统计其通过各节点及其下一节点的频次、月份、吃水,结合不同类型船舶对应的气候条件相关的节点特征,分别计算不同类型船舶通过某节点及其下一节点的条件概率,生成...

【专利技术属性】
技术研发人员:王翔宇王绍函韩懿
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:

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