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基于AIS的船舶轨迹聚类与应用
| 论文题名： | 基于AIS的船舶轨迹聚类与应用 |
| 关键词： | 船舶自动识别系统;船舶轨迹;聚类分析;动态监控 |
| 摘要： | 在世界经济全球化、一体化的大环境下，航运业发生着巨大的变化。贸易货物的标准化管理、运输、装卸的大趋势，引发了造船技术的不断变革，船舶越造越大，种类越来越多。导致港口水域、航道、航线承载的负担增大，航道也更加拥挤。在此情况下由于船舶自身问题（自动舵失效、雷达、罗经失准等）以及人为因素（未使用安全航速、船舶逆行等）引发的海事事故增多，造成了巨大的经济损失。因此探索、发现和解决船舶异常问题，成为当前航运业的重要研究课题。而聚类又是解决异常的基础，基于此原因，本论文对船舶轨迹的聚类分析进行了研究。 论文以AIS数据为样本，与聚类分析方法相结合，引入了适用于船舶轨迹聚类的算法。在对AIS原始数据处理的基础上，完成了船舶轨迹聚类。以获得的聚类结果作为研究对象，开展对船舶轨迹聚类在船舶监控、轨迹异常检测，航路规划等方面的应用研究。本文主要工作包括: 1.AIS数据的解码与处理。在介绍AIS信息类型、信息内容、更新时间的基础上，分析了AIS原始信息的构成和主要语句结构，并对AIS信息进行了解码。对解码后数据中出现的四种常见的情况进行了相应的处理，获得清洁可用的AIS数据。 2.采用基于轨迹结构距离的聚类算法实现对船舶轨迹的聚类。在分析评价各种空间数据度量方法的基础上，对其进行融合形成轨迹结构距离。通过基于轨迹结构距离的聚类算法，实现琼州海峡部分船舶轨迹聚类。 3.将轨迹聚类应用于船舶动态监控、异常检测、航路规划等领域。在ECDIS模拟器上，对航行于聚类区域附近的船舶进行航速、位置以及航向的动态监控仿真，并对轨迹聚类在异常检测和航路规划方面的应用做了相应的介绍。 |
| 作者： | 魏照坤 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 史国友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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