內河AIS錯誤數據甄別方法研究.pdf

1、隨著內河航運的發(fā)展，船舶AIS（Automatic Identification System）設備作為輔助的船舶導航設備，已廣泛應用到內河船舶的運營中。雖然目前船舶的導航設備主要以雷達為主，但是作為輔助的AIS設備仍然具有不可替代的作用。例如，航道轉彎的地方存在雷達信號盲區(qū)，但AIS設備可以獲取該區(qū)域的船舶信息。船舶使用甚高頻傳輸AIS信息時，根據船舶的航行狀態(tài)按國際海事組織規(guī)定的標稱時間間隔向外發(fā)出AIS信號。由于AIS信息在傳輸過

2、程中，信號強度逐漸減弱，同時受到無線電波和障礙物的干擾，導致數據掉包。除此之外，受船舶傳感器等其他硬件設備的影響，船舶發(fā)送的AIS信息存在錯誤的情況，影響船舶的安全航行與監(jiān)管。為此提出有效的AIS數據甄別方法，保證高質量的AIS數據對于內河航運安全具有重要的意義。本文旨在探討較優(yōu)的AIS數據甄別方法，并統(tǒng)計AIS錯誤數據特征，主要工作有：
　　（1）根據長江武漢段航道特性，分別在白沙洲大橋、武漢長江大橋和天興洲大橋附近的躉船船頂搭

3、建AIS數據采集平臺，將采集的數據通過網絡傳輸到服務器端，在服務器端解析接收的數據并存儲到SQL server2008數據庫中，為后期的數據甄別提供數據基礎。
　?。?）根據AIS數據接收狀態(tài)，確定研究對象為白沙洲水域貨船AIS歷史數據。由于船舶的航行軌跡受長江水位的影響，按中水期、汛期和枯水期來提取AIS數據更有利于數據甄別。這三個水位期典型的時間為一年當中的4月份、8月份和10月份，從數據庫中獲取2014年這三個月份的船舶AI

4、S數據作為樣本數據。
　?。?）船舶在上行和下行時的航行軌跡不同，且航向角在固定的范圍內。因此從數據庫中提取海量AIS數據，統(tǒng)計白沙洲水域貨船的航向角數據，確定上下行船舶的航向角范圍，然后將樣本數據按上下行細分，得到6個樣本數據。
　?。?）分別建立基于歐氏距離和馬氏距離的模糊C均值聚類模型以及DS數據甄別模型，甄別AIS錯誤數據并驗證這兩種方法的適用性和有效性。
　?。?）根據數據甄別結果統(tǒng)計情況，先比較模糊C均值聚