[发明专利]一种基于AIS轨迹操纵单元拼接的船舶轨迹规划方法

摘要

本发明公开了一种基于AIS轨迹操纵单元拼接的船舶轨迹规划方法，本发明以既定船舶的AIS数据为基础，采用改进后滑动窗口压缩算法进行AIS轨迹操纵单元的分割，得到当前船舶可用的AIS轨迹操纵单元集合，再结合当前航次的要求，使用优化算法得到与当前状态可顺利拼接的AIS轨迹操纵单元，最后将这一AIS轨迹操纵单元转换为相应的操作流程并汇报给操纵人员，以供其根据实际情况选用。

主权项

1.一种基于AIS轨迹操纵单元拼接的船舶轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：收集待操纵船舶的既往AIS数据并进行清理，得到当前船舶的时间、MMSI、IMO号、船名、船长、船宽、船速、航迹向数据，导入到数据库内；步骤S2：采用改进后滑动窗口压缩算法对数据库进行AIS轨迹片段的分割，得到当前船舶可用的AIS轨迹操纵单元集合，每一AIS轨迹操纵单元是七元组序列，其特征参数集为：轨迹长度、轨迹起点处船舶运动方向、轨迹终点处船舶运动方向、AIS数据的速度、轨迹起点处漂角、轨迹终点处漂角和轨迹片段时间；步骤S3：在本次航行开始前，收集本次航行的信息，包括但不限于航行计划、水文要素信息，生成预定航线；步骤S4：在航行过程中，按照如下步骤确定下一步的操作：步骤S41：确定当前位置的航向、航速，判断是否偏离预定航线；步骤S42：采用优化算法，以步骤S2中得到的当前船舶可用的AIS轨迹操纵单元集合为优化问题自变量集合，优化选择后续的AIS轨迹操纵单元；步骤S43：根据上一步骤中确定的AIS轨迹操纵单元，寻找对应的操作动作，并汇报给操作人员，供其结合其它操作要求进行选择；步骤S5：在船舶抵达目的地结束本次航行前，重复步骤S4的过程。