基于航線匹配的控制河段船舶航行時間預測算法研究.pdf

1、由于控制河段航道條件復雜,船舶接受通行信號臺指揮只能單向通行。通用的指揮方法是基于人工的指揮和采用 AIS的智能通行指揮,其判定船舶通行順序的一個重要依據是估算船舶從上指揮斷面和下指揮斷面到達控制河段上界限標的時間。目前智能通行指揮系統(tǒng)按照固定航線進行時間估計,然而船舶實際航行中所選擇的航線受水位、流速、載重等諸多因素影響,因此實際的航行時間與估計時間差別較大,嚴重影響系統(tǒng)通行指揮信號的準確性,降低了控制河段通行效率。因此,開展如何提高

2、控制河段航道通行效率和安全的相關研究具有重要的理論和實踐意義。
　　本文以長江航道瀘渝段神背嘴控制河段為研究背景,探索如何從大量歷史航線數據中尋找符合當前環(huán)境條件的最佳航線,并以此進行船舶點到點航行時間預測算法研究,以提高航行時間的估算精度,為控制河段智能通行指揮系統(tǒng)提供更可靠的支持。本文的主要研究內容包括以下幾個方面:
　?、倮肁IS船舶自動識別系統(tǒng)采集控制河段內通行船舶的數據,并建立歷史數據庫。對船舶歷史通行數據進行分

3、析,總結內河船舶航行規(guī)律。
　?、谔岢隽嘶诤骄€匹配的內河船舶點到點航行時間預測算法,對算法流程進行了詳細分析和說明。
　?、坩槍λ犷A測算法中的航線擬合方法,分別對最小二乘法、三次樣條插值法和B樣條函數擬合方法進行了研究,實現了基于AIS的航線擬合。
　　④通過對待匹配航線的特征點提取,利用基于等價關系的傳遞閉包法對待匹配航線和歷史航線進行模糊聚類,通過截集選擇與待匹配航線最為接近的歷史航線,實現最優(yōu)航線匹配。