基于船舶交通流特征的通航寬度計算及其應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-02-06 23:42
隨著國際貿(mào)易和社會經(jīng)濟(jì)的快速態(tài)勢,海洋貨物運(yùn)輸依然發(fā)展迅速,船舶大型化、快速化趨勢日益明顯,通航水域船舶交通流量明顯增多,船舶密度增大,船舶交通結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。與此同時,計算機(jī)技術(shù)、空間定位技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展使得研究海洋交通更加便捷,特別是船舶自動識別系統(tǒng)AIS(Automatic Identification System)的發(fā)展和廣泛使用,為研究海上交通流積累了大量數(shù)據(jù)。對于海洋大數(shù)據(jù)主要包括船舶基礎(chǔ)信息、位置、航行數(shù)據(jù)等海上交通數(shù)據(jù)本身龐大的數(shù)據(jù)量,在研究海洋功能區(qū)規(guī)劃,海上交通規(guī)劃,海上設(shè)施建設(shè)等方面發(fā)揮著重要作用。本文依托大量歷史AIS交通流數(shù)據(jù)分析交通流分布特征,結(jié)合圖像算法構(gòu)建交通流分析模型,從而有效識別交通流航路并分析通航寬度。主要工作包括以下幾方面。(1)構(gòu)建了基于圖像檢測原理的交通流線性檢測模型,將對船舶交通流AIS大數(shù)據(jù)的分析通過模型轉(zhuǎn)換到對矩陣空間的數(shù)值分析。對任意選取的海上區(qū)域,計算區(qū)域內(nèi)船舶交通流的密度,結(jié)合地理信息分析可選取不同大小的網(wǎng)格粒度形成密度矩陣,為交通流中心檢測建立數(shù)值空間分布。(2)考慮到各種可能的因素引起局部數(shù)據(jù)的異常極值...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內(nèi)船舶交通流研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外船舶交通流研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文主要內(nèi)容
1.3.2 結(jié)構(gòu)組織框架
2 船舶交通流與通航寬度分析模型
2.1 船舶交通流概述
2.2 船舶交通流特征及其分類
2.2.1 船舶交通流特征
2.2.2 船舶交通流特征分類
2.2.3 交通流寬度定義與概述
2.3 霍夫變換與線性檢測
2.3.1 霍夫變換理論
2.3.2 線性檢測原理
2.4 海上交通流密度的模型構(gòu)建與分析
2.4.1 基于地理信息的網(wǎng)格分割與構(gòu)建
2.4.2 海上交通流密度的計算模型
2.4.3 交通流密度矩陣降噪
2.4.4 密度矩陣數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
2.5 本章小結(jié)
3 基于AIS交通流航路提取與寬度計算驗(yàn)證分析
3.1 水域AIS數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理
3.2 AIS交通流特征航路識別
3.2.1 密度閾值選擇
3.2.2 航路中心線檢測
3.3 交通流通航寬度計算分析
3.3.1 高斯擬合分析
3.3.2 核密度估計分析
3.3.3 交通流特征分布
3.4 航路識別與迭代提取
3.5 本章小結(jié)
4 海上交通流調(diào)查與寬度分析應(yīng)用
4.1 渤海水域交通流介紹
4.2 海域交通流調(diào)查與分析
4.3 交通流通航寬度實(shí)例驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于AIS數(shù)據(jù)約束聚類的海上交通特征分析[J]. 李永攀,劉正江,蔡垚,鄭中義. 船海工程. 2018(01)
[2]基于航行經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)河稀疏AIS軌跡估計方法[J]. 黃亮,劉益,文元橋,耿曉巧,孫騰達(dá). 大連海事大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]數(shù)據(jù)挖掘在船舶交通流特征提取中的研究[J]. 劉冰潔,任劍嵐,付暉. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(12)
[4]基于AIS信息的船舶航跡帶尺度確定與分析[J]. 周翠,肖進(jìn)麗,牟軍敏. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2015(06)
[5]基于AIS航跡擬合的船舶航跡帶寬度計算與分析[J]. 陳婷婷. 珠江水運(yùn). 2015(11)
[6]基于AIS信息的航道內(nèi)船舶速度分布統(tǒng)計分析[J]. 甄榮,邵哲平,潘家財,趙強(qiáng). 集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[7]基于改進(jìn)的模糊C-Means航跡聚類方法研究[J]. 王超,王明明,王飛. 中國民航大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[8]老鐵山水道船舶交通流的調(diào)查與分析[J]. 萬輝. 天津航海. 2010(02)
[9]數(shù)據(jù)挖掘在海上交通特征分析中的應(yīng)用研究[J]. 潘家財,邵哲平,姜青山. 中國航海. 2010(02)
[10]基于數(shù)據(jù)挖掘的海上交通流數(shù)據(jù)特征分析[J]. 鄭濱,陳錦標(biāo),夏少生,金永興. 中國航海. 2009(01)
博士論文
[1]大型海港進(jìn)港主航道通過能力及交通組織模式研究[D]. 劉敬賢.武漢理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于時空軌跡的交通數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用[D]. 劉爽.電子科技大學(xué) 2017
[2]基于AIS數(shù)據(jù)的海上交通密度計算及海事熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)研究[D]. 寧建強(qiáng).北京化工大學(xué) 2016
[3]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領(lǐng)域模型統(tǒng)計平臺研究[D]. 張鵬.大連海事大學(xué) 2016
[4]船舶交通流特征統(tǒng)計分析及預(yù)測模型研究[D]. 劉釗.武漢理工大學(xué) 2013
[5]基于船舶行為特征的港口航道通過能力研究[D]. 王茂清.武漢理工大學(xué) 2012
[6]中日港口航道寬度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)比較研究[D]. 聶細(xì)亮.大連海事大學(xué) 2010
[7]船舶交通量統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐鵬.大連海事大學(xué) 2009
[8]基于實(shí)態(tài)的船舶航跡帶寬度和操縱參數(shù)的研究[D]. 曾昆.大連海事大學(xué) 2009
[9]基于AIS和光柵海圖的海上交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)的研究[D]. 姜秋蘭.大連海事大學(xué) 2007
[10]船舶交通實(shí)態(tài)觀測數(shù)據(jù)計算機(jī)處理系統(tǒng)[D]. 周菲.大連海事大學(xué) 2007
本文編號:3021274
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 國內(nèi)船舶交通流研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外船舶交通流研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文主要內(nèi)容
1.3.2 結(jié)構(gòu)組織框架
2 船舶交通流與通航寬度分析模型
2.1 船舶交通流概述
2.2 船舶交通流特征及其分類
2.2.1 船舶交通流特征
2.2.2 船舶交通流特征分類
2.2.3 交通流寬度定義與概述
2.3 霍夫變換與線性檢測
2.3.1 霍夫變換理論
2.3.2 線性檢測原理
2.4 海上交通流密度的模型構(gòu)建與分析
2.4.1 基于地理信息的網(wǎng)格分割與構(gòu)建
2.4.2 海上交通流密度的計算模型
2.4.3 交通流密度矩陣降噪
2.4.4 密度矩陣數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化
2.5 本章小結(jié)
3 基于AIS交通流航路提取與寬度計算驗(yàn)證分析
3.1 水域AIS數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理
3.2 AIS交通流特征航路識別
3.2.1 密度閾值選擇
3.2.2 航路中心線檢測
3.3 交通流通航寬度計算分析
3.3.1 高斯擬合分析
3.3.2 核密度估計分析
3.3.3 交通流特征分布
3.4 航路識別與迭代提取
3.5 本章小結(jié)
4 海上交通流調(diào)查與寬度分析應(yīng)用
4.1 渤海水域交通流介紹
4.2 海域交通流調(diào)查與分析
4.3 交通流通航寬度實(shí)例驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于AIS數(shù)據(jù)約束聚類的海上交通特征分析[J]. 李永攀,劉正江,蔡垚,鄭中義. 船海工程. 2018(01)
[2]基于航行經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)河稀疏AIS軌跡估計方法[J]. 黃亮,劉益,文元橋,耿曉巧,孫騰達(dá). 大連海事大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]數(shù)據(jù)挖掘在船舶交通流特征提取中的研究[J]. 劉冰潔,任劍嵐,付暉. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(12)
[4]基于AIS信息的船舶航跡帶尺度確定與分析[J]. 周翠,肖進(jìn)麗,牟軍敏. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2015(06)
[5]基于AIS航跡擬合的船舶航跡帶寬度計算與分析[J]. 陳婷婷. 珠江水運(yùn). 2015(11)
[6]基于AIS信息的航道內(nèi)船舶速度分布統(tǒng)計分析[J]. 甄榮,邵哲平,潘家財,趙強(qiáng). 集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[7]基于改進(jìn)的模糊C-Means航跡聚類方法研究[J]. 王超,王明明,王飛. 中國民航大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[8]老鐵山水道船舶交通流的調(diào)查與分析[J]. 萬輝. 天津航海. 2010(02)
[9]數(shù)據(jù)挖掘在海上交通特征分析中的應(yīng)用研究[J]. 潘家財,邵哲平,姜青山. 中國航海. 2010(02)
[10]基于數(shù)據(jù)挖掘的海上交通流數(shù)據(jù)特征分析[J]. 鄭濱,陳錦標(biāo),夏少生,金永興. 中國航海. 2009(01)
博士論文
[1]大型海港進(jìn)港主航道通過能力及交通組織模式研究[D]. 劉敬賢.武漢理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于時空軌跡的交通數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用[D]. 劉爽.電子科技大學(xué) 2017
[2]基于AIS數(shù)據(jù)的海上交通密度計算及海事熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)研究[D]. 寧建強(qiáng).北京化工大學(xué) 2016
[3]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶領(lǐng)域模型統(tǒng)計平臺研究[D]. 張鵬.大連海事大學(xué) 2016
[4]船舶交通流特征統(tǒng)計分析及預(yù)測模型研究[D]. 劉釗.武漢理工大學(xué) 2013
[5]基于船舶行為特征的港口航道通過能力研究[D]. 王茂清.武漢理工大學(xué) 2012
[6]中日港口航道寬度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)比較研究[D]. 聶細(xì)亮.大連海事大學(xué) 2010
[7]船舶交通量統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐鵬.大連海事大學(xué) 2009
[8]基于實(shí)態(tài)的船舶航跡帶寬度和操縱參數(shù)的研究[D]. 曾昆.大連海事大學(xué) 2009
[9]基于AIS和光柵海圖的海上交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)的研究[D]. 姜秋蘭.大連海事大學(xué) 2007
[10]船舶交通實(shí)態(tài)觀測數(shù)據(jù)計算機(jī)處理系統(tǒng)[D]. 周菲.大連海事大學(xué) 2007
本文編號:3021274
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