[发明专利]一种港口口岸间主航道的自动生成方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种航线生成方法及系统，尤其是一种港口口岸间主航道的自动生成方法及系统。属于航线生成领域。

背景技术

借鉴陆路快速通关改革的成功经验，针对珠江水域来往港澳小型船舶的运营和管理现状，遵循“借助社会力量，利用公网资源，加强动态监控，实现快速通航”的开发设计思路，广东南方海岸科技服务有限公司(以下简称“南方海岸”)于2001年开发了“来往港澳小型船舶快速通关系统”(以下简称小船系统)，2002年开始在广州海关进行了推广应用，初步实现了“有效监管”和“高效运作”的统一。

2003年在海关总署广东分署的统一指导下，小船系统在广东省内多个关区进行了推广，逐步覆盖到了广州海关、黄埔海关、深圳海关、拱北海关、江门海关、汕头海关、湛江海关等7个关区。2005年，小船系统在泛珠区域海关内得到推广应用，应用至泛珠区域所有有小船监管业务的广东、广西、海南、福建四省11个直属海关，现场监管点覆盖了70多个码头。经过十五年的成功运营基础，南方海岸积累了丰富的船舶航行轨迹数据，包括粤港澳通关过程中的所有港口口岸通航航道数据。但目前小船系统没有涉及港口口岸间的主航道分析，船舶在港口口岸间航行时，主要还是依赖船主的经验知识，无法形成自动航道路径，而且对于海关缉私部门，不能自动识别船舶航行行为，对船舶轨道偏移等异常行为无法及时发现，导致存在船舶在航行过程中偏离航道进行走私等违法现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种港口口岸间主航道的自动生成方法，该方法能够根据历史数据，自动生成任意两个港口口岸间的主航道，主航道可以作为航道偏离数据分析的基础数据，方便小型船舶航行自动行驶，为新的小型船舶开展港口间航行提供参考，同时为缉私部门识别船舶航行行为，对偏航等异常行为进行风险预警。

本发明的另一目的在于提供一种港口口岸间主航道的自动生成系统。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种港口口岸间主航道的自动生成方法，所述方法包括：

对来往港澳小型船舶快速通关系统中数据库积累的轨迹数据进行清洗，得到能够关联真实船舶航次、船舶舱单的轨迹数据；其中，所述轨迹数据包括船舶编号、船舶经纬度位置、船舶航次号和船舶速度；

按照时间、港口分类将清洗后得到的轨迹数据存储到分布式计算平台，并统计各种时间维度下的有效船舶航次；

当选择一种时间维度作为分析维度后，将所选择时间维度中每个时间片段的有效航次数量分别与预设航次数量进行比较；

对于有效航次数量大于或等于预设航次数量的时间片段，将这些时间片段的轨迹数据分别进行空间聚类分析，获得这些时间片段下两个港口口岸间的主航道，并存储到结果数据库；

对于有效航次数量小于预设航次数量的时间片段，取上一个进行空间聚类分析的时间片段所获得的两个港口口岸间的主航道，并存储到结果数据库。

进一步的，所述方法还包括：

当来往港澳小型船舶快速通关系统中数据库的时间片段更新后，将更新时间片段的有效航次数量与预设航次数量进行比较；

当更新时间片段的有效航次数量大于或等于预设航次数量时，对更新时间片段的轨迹数据进行空间聚类分析，获得更新时间片段下两个港口口岸间的主航道，并存储到结果数据库；

当更新时间片段的有效航次数量小于预设航次数量时，取上一个进行空间聚类分析的时间片段所获得的两个港口口岸间的主航道，并存储到结果数据库。

进一步的，所述空间聚类分析具体包括：

对于两个港口口岸间轨迹数据的每个轨迹点，计算每个轨迹点分别落在哪个水域网格内；其中，所述水域网格为矩形；

根据每个水域网格内的轨迹点数量，确定阈值，执行如下步骤：

A、若轨迹点数量大于阈值的水域网格，则判断为稠密水域网格，若轨迹点数量小于或等于阈值的水域网格，则判断为非稠密水域网格，并设置所有水域网格为未处理水域网格；

B、当某个水域网格为稠密水域网格时，创建一个队列，将该稠密水域网格置入队列，并设置为已处理水域网格，检查该稠密水域网格的所有邻接的未处理水域网格；

C、若邻接的未处理水域网格为稠密水域网格，则该水域网格放入队列，并设置为已处理水域网格；若邻接的未处理水域网格为非稠密水域网格，则直接将该水域网格设置为已处理水域网格；

D、轮询放入队列的稠密水域网格的邻接水域网格，直至没有邻接未处理水域网格；

E、轮询所有未处理稠密水域网格，找出稠密水域网格簇；