基于軌跡大數(shù)據(jù)的內(nèi)河集裝箱船舶航行效率研究.pdf

1、隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與內(nèi)陸經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國內(nèi)河航運需求不斷增加，與此同時，內(nèi)河航運業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展也對內(nèi)河航運效率提出了更高的要求。保證船舶在內(nèi)河中的高效航行，一方面可以減少油耗、降低碳排放，另一方面可以提高船舶流轉(zhuǎn)效率，增加船舶的營運效率，提高內(nèi)河船舶公司和內(nèi)河港口的經(jīng)濟效益。而隨著航運信息技術(shù)的發(fā)展，海量的航運數(shù)據(jù)不斷產(chǎn)生，船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)產(chǎn)生的船舶軌跡數(shù)據(jù)便是

2、其中之一，它包含了船舶呼號、船名、船舶位置、船舶類型、航行速度等信息，這些數(shù)據(jù)為航運相關(guān)研究提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　本文以提高內(nèi)河集裝箱船舶航行效率為目標(biāo)，使用SQL Server2014與R，展開對重慶市水上交通管理監(jiān)控系統(tǒng)中集裝箱船舶AIS軌跡數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計分析。論文完成的主要工作包括:
　?、倏偨Y(jié)國內(nèi)外航運業(yè)發(fā)展與軌跡數(shù)據(jù)研究現(xiàn)狀，在閱讀大量文獻的基礎(chǔ)上，明確基于軌跡大數(shù)據(jù)的船舶航行效率研究的可行性與必要性，

3、確定研究中需要使用的相關(guān)理論與軟件技術(shù)。
　?、诖罱ㄜ壽E數(shù)據(jù)挖掘環(huán)境，介紹論文相關(guān)概念參數(shù)與軌跡數(shù)據(jù)來源，設(shè)計長江集裝箱運輸網(wǎng)絡(luò)圍欄模型以及集裝箱船舶效率評價指標(biāo)體系，構(gòu)建長江集裝箱運輸網(wǎng)絡(luò)軌跡數(shù)據(jù)庫，最后繪制出集裝箱船舶軌跡數(shù)據(jù)挖掘邏輯圖。
　?、蹖?shù)據(jù)庫內(nèi)軌跡數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，然后基于長江集裝箱運輸網(wǎng)絡(luò)軌跡數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)挖掘方法，從長江航道整體出發(fā)，以航道內(nèi)港口、碼頭、船閘為節(jié)點，將軌跡數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為軌跡線段數(shù)據(jù)，挖掘集裝

4、箱船舶行為時間特征，最終，經(jīng)過DBSCAN聚類算法與人工統(tǒng)計數(shù)據(jù)檢驗證明該方法以極高的準(zhǔn)確性還原了集裝箱船舶行為。
　?、軓幕A(chǔ)數(shù)據(jù)、按圍欄名稱分類、按船舶公司分類三個角度出發(fā)，對軌跡數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果進行統(tǒng)計分析與可視化展示，介紹數(shù)據(jù)中蘊含的信息，同時通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)航運過程中存在的不足。
　　最終，本文通過集裝箱船舶軌跡數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)長江航運業(yè)存在部分船舶公司船舶航行效率較低、部分港口作業(yè)效率較低、船舶過閘等待時間過長等問題，