發(fā)布時(shí)間：2019-08-28 21:51

【摘要】：由于海洋運(yùn)輸中的管理和調(diào)度不當(dāng),每年有數(shù)以百計(jì)的船舶遭到損壞或沉沒,不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也帶來了不可挽回的環(huán)境影響和生命損失。隨著海洋運(yùn)輸業(yè)的不斷擴(kuò)張和港口繁忙程度地不斷加重,當(dāng)前使用的海洋交通調(diào)度、管理技術(shù),越來越難以防止海上事故的發(fā)生,造成了極大的安全隱患。因此,船運(yùn)公司、政府部門、海軍港口等都急需一種新的技術(shù)來提高海洋交通管理的可靠性和安全性。為此本文提出一種應(yīng)用于海運(yùn)的物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)協(xié)同處理系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以及基于大數(shù)據(jù)分析的事件認(rèn)知過程,該系統(tǒng)能夠智能化地處理大量的船舶調(diào)度需求,為未來船舶和海運(yùn)的發(fā)展,提供一定的借鑒。
【圖文】：

淺：由于接觸海底、沙洲或海濱以及水下殘骸等而損失的船舶�；谝陨弦蛩�，政府和國(guó)際組織必須繼續(xù)努力制定新的航行安全標(biāo)準(zhǔn)，幫助船舶交通中心（VTC）、搜救機(jī)構(gòu)（SAR）、船長(zhǎng)和舵手、港口交通中心（PTC）和飛行員適應(yīng)更加復(fù)雜的海上交通流量管理工作。同時(shí)，也需要向船舶提供更加智能的工具和技術(shù)。1物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理系統(tǒng)為解決以上問題，本文提出一種應(yīng)用于海洋運(yùn)輸流量調(diào)度和管理的物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)協(xié)同處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊間采用松耦合方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，本文提出的協(xié)同處理系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示。設(shè)系統(tǒng)包含以下4個(gè)子系統(tǒng)：1）傳感器子系統(tǒng)主要部署在船舶上和航道中，與船舶使用的AIS系統(tǒng)配合使用[5]，用來識(shí)別和采集當(dāng)前船舶的實(shí)時(shí)信息，包括當(dāng)前船舶的名稱、位置、航向、航速、噸位等。同時(shí)，結(jié)合一些環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器，如洋流傳感器、風(fēng)速傳感器等，綜合自然環(huán)境和海運(yùn)現(xiàn)狀，為海洋運(yùn)輸調(diào)度和管理提供更加全面和科學(xué)的決策。在該系統(tǒng)中，每個(gè)傳感器子系統(tǒng)均獨(dú)立部署，且通常分布在不同的地理位置，執(zhí)行不同的任務(wù)，并能夠根據(jù)當(dāng)前環(huán)境和需求的變化，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整，具有較好的靈活性和可擴(kuò)展性。2）物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)連接各個(gè)傳感器子系統(tǒng)，并通過標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議，將各個(gè)子系統(tǒng)接入統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)，從而完成數(shù)據(jù)的傳輸和采集。在本文提出的系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)具有控制層和傳輸層2層結(jié)構(gòu)。其中控制層主要對(duì)海洋運(yùn)輸物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)協(xié)同處理系統(tǒng)中的多種傳感器進(jìn)行維護(hù)，實(shí)時(shí)了解當(dāng)前傳感器的工作狀態(tài)，統(tǒng)一不同傳感器子系統(tǒng)，接入物聯(lián)網(wǎng)的接口。而傳輸層則主要完成數(shù)據(jù)的傳輸，根據(jù)控制層規(guī)定的傳輸協(xié)議，將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)收集設(shè)備和岸基控制中心。3）云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，

剮浴?2）物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)連接各個(gè)傳感器子系統(tǒng)，并通過標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議，將各個(gè)子系統(tǒng)接入統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)，從而完成數(shù)據(jù)的傳輸和采集。在本文提出的系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)具有控制層和傳輸層2層結(jié)構(gòu)。其中控制層主要對(duì)海洋運(yùn)輸物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)協(xié)同處理系統(tǒng)中的多種傳感器進(jìn)行維護(hù)，實(shí)時(shí)了解當(dāng)前傳感器的工作狀態(tài)，統(tǒng)一不同傳感器子系統(tǒng)，接入物聯(lián)網(wǎng)的接口。而傳輸層則主要完成數(shù)據(jù)的傳輸，根據(jù)控制層規(guī)定的傳輸協(xié)議，將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)收集設(shè)備和岸基控制中心。3）云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，其主要包含的組件如圖2所示。如圖2所示，云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)共有數(shù)據(jù)收集層次、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備層次及數(shù)據(jù)分析層次3個(gè)層次。在數(shù)據(jù)收集層次，通過提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，接收不同物聯(lián)網(wǎng)組件和傳感器子系統(tǒng)，通過Internet提供給平臺(tái)多種數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)通常是詳細(xì)的量化數(shù)據(jù)，沒有任何語義。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備層次，上層提供的原始數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)模型的匹配和轉(zhuǎn)譯，形成了能夠進(jìn)行處理和分析的數(shù)據(jù)模型；在數(shù)據(jù)分析層次，具有服務(wù)多種不同應(yīng)用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，這些學(xué)習(xí)算法根據(jù)不同應(yīng)用的具體需求，對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分析，最終得出需要的分析結(jié)果。4）用戶終端子系統(tǒng)根據(jù)用戶終端的不同類別，分為移動(dòng)終端、專用終端和桌面終端等。用戶終端子系統(tǒng)通過軟件實(shí)現(xiàn)，能夠大大節(jié)省設(shè)計(jì)和使用成本。利用云計(jì)算與大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的開放接口，不同的企業(yè)和個(gè)人，能夠根據(jù)自身的不同需求，定制化地設(shè)計(jì)用戶終端子系統(tǒng)，從而適應(yīng)不同的需求。同時(shí)，由于當(dāng)前移動(dòng)終端的普及，使得系統(tǒng)的用戶終端子系統(tǒng)更加小型化和便攜化，同時(shí)也使得其保有成本較為低廉，因此能夠在小型船舶和普通漁民中得到較為廣泛的應(yīng)用。長(zhǎng)期以來，，小型船舶一直是航運(yùn)安全地重大隱患，因此
【作者單位】： 武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院;
【分類號(hào)】：TP391.44;TN929.5

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本文編號(hào)：2530409