虽然经历了近几年的低迷,航运业仍是全球运输业的重中之重,承担着全球货物贸易的80%以上。近年来世界经济发展惊人,低迷的航运业业逐渐回暖,这些不仅为航运业带来了巨大的发展空间,而且为其提供了新的机遇。而航运业作为中国国民经济基础性和服务性产业,更是在中国经济社会和进出口贸易的发展中发挥了重要的支撑和保障作用。在船舶交通量日益增加和船舶的不断大型化和快速化的今天,船舶交通的压力,尤其是港口的船舶交通压力日益增加。因此,精准的从海上交通环境中,特别是港口的交通环境中提取交通流特征,以及对交通流特征进行研究和在各个领域加以应用,对港口、海事部门、船公司和相关航运业运营及做决策等有着重要作用。早期船舶交通流特征研究中,利用人工观测、雷达观测等做统计分析,必然导致统计数据的不全面性,很难精确及细化统计数据。船舶AIS数据的出现,解决了早期船舶交通流特征研究中存在的诸多问题,为交通流特征的提取和应用提供了新的思路和方法。本文的主要工作如下:本文将对选取的研究水域的AIS数据进行解码和预处理,最后存入建立好的数据库。基于整理好的数据库,运用网格计算法进行船舶交通流特征的提取,并利用该方法和AIS数据进行船舶领域的研究以及利用交通流特征和A*算法进行航线规划的研究。由于使用AIS数据,因此在船舶领域的研究中可以充分考虑船舶尺寸,船舶种类等问题,又充分考虑了休渔期和捕鱼期不同时期对船舶领域的影响,得出的结论更具有全面性和符合实际情况。在获得的船舶领域网格频数图的基础之上,利用最小二乘法进行船舶领域的拟合,最终得出不同类型船舶领域的统一解析框架。在航线规划中,使用网格计算法提取了网格频数图和吃水环境图,共同构建航线规划的环境模型,对A*算法进行合理的改进,更加快速、安全的规划航线。