基于AIS的受限水域风险因子挖掘平台研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fch_ray
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船舶的通航风险评价分析一直是水上交通风险领域的主要课题之一,开展受限水域通航风险评价分析是航道整治、管理规定等相关项目开展的依据。而受限水域的自然条件较为复杂,包括狭窄航道、弯曲航段、分道通航、岛礁水域、桥区等多种复杂区域,船舶航行受到航道宽度、船舶尺度、航速等多种条件制约,船舶操纵的复杂性和困难性增加,这导致受限水域的风险水平相对较高,对于受限水域的风险评估需要考虑更多的风险因素。AIS信息包含大量船舶信息,相比于传统风险因子数据获取方法,从AIS数据中挖掘出有利于风险评估的受限水域风险因子具有更高效、便捷、客观的优势。因此,建立基于AIS和能够将受限水域风险因子集成化显示的挖掘平台意义重大。本文首先对以往受限水域风险评估中的风险因子进行总结,结合AIS信息和受限水域特殊交通情况进行研究,总结出具有代表性的受限水域风险因子。其中,船舶量、船舶密度、航速、船舶间距、船舶静态信息为船舶交通流固有特性因子,在受限水域能够表现出特殊的船舶交通实况;船舶航向偏向角度、船舶距离航道边界距离和船舶距离障碍物距离三个因子综合考虑船舶交通流和受限水域地理要素的相对关系,能够反映出船舶在受限水域中受地理要素影响的程度。然后,基于ArcGIS平台和ArcGIS Engine开发组件包,在Visual Studio 2010集成开发环境(IDE)下,利用C#语言进行了二次开发;采用数据库、相交分析、近邻分析等方法,在Arc Map界面的基础上建立了受限水域风险因子挖掘平台;对AIS信息进行预处理,结合平台需求进行数据标准化。最后,利用长江口水域电子海图数据和AIS数据进行模拟挖掘,分别统计了该水域船舶的船舶量、船舶密度、航速、船舶间距、船舶静态信息、船舶航向偏向角度、船舶距离航道边界距离和船舶距离障碍物距离。结果表明该平台在受限水域风险因子挖掘上取得理想效果,具有科学性、实用性和可行性,能够为海上交通受限水域的风险评价提供客观的数据支持,为海事监管部门在受限水域内航道、锚泊区等通航水域的位置、尺度、形状的整治以及相关管理规定的制定提供合理的数据参考。
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