[发明专利]一种基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法

权利要求书

1.一种基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，AIS数据处理：初步筛选出目标区域内的船舶，并对初步筛选数据进行质量控制；

步骤二，水深利用率量化计算样本确定：从步骤一筛选出的目标区域内船舶中再次筛选出采用非乘潮方式进出港的船舶，作为水深利用率量化计算样本；

步骤三，目标区域模型构建：依据AIS报文中船舶位置数据，通过Arc map将船舶位置标记到底图上形成航迹图，找出航迹线密集区，并简化航迹线，目标区域内所有简化航迹线构成目标区域模型；

步骤四，构建水深利用率量化模型，量化目标区域的水深利用状况：

其中，η_综为目标区域综合水深利用率状况，ω_i为目标区域内水深利用率量化计算样本中第i条船舶的权重，n为目标区域内作为水深利用率量化计算样本的船舶数量，m为选取构成简化航迹线的水深点数，d_i为目标区域内水深利用率量化计算样本中第i条船舶的吃水，h_j为选取构成简化航迹线的第j个水深点处海图水深值。

2.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤一中所述的初步筛选出目标区域内的船舶：将AIS报文解析成可读性信息后，通过目标区域边界坐标构建边界函数并依据AIS报文中船舶位置属性筛选船舶，得到初步筛选数据。

3.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤一中所述的对初步筛选数据进行质量控制：删除AIS报文中有属性明显错误、同一MMSI对应不同类别船舶、吃水值为非正数和吃水值小于1米的记录。

4.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤二中所述的水深利用率量化计算样本确定：通过目标区域的海图水深、目标区域港口对进出港船舶富余水深的要求和船舶吃水，从筛选出的目标区域内船舶中再次筛选出采用非乘潮方式进出港的船舶，作为水深利用率量化计算样本。

5.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤三中所述的简化航迹线的原则：依据选用的海图上水深点密度和航迹走势，依次在航迹线横截面上选取最深水深点，所选水深点连线即为简化航迹线。

6.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤四中所述水深利用率量化模型以AIS报文中船舶吃水与目标区域海图水深的比值作为航道水深利用情况最基本的量化指标。

7.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤四中所述水深利用率量化模型以所选取的简化航迹线上各点处水深利用率之和与所选取的构成简化航迹线水深点数的比值作为单船在其对应简化航迹线上的平均水深利用率。

8.根据权利要求1所述的基于AIS的近岸航道水深利用率计算方法，其特征在于，步骤四中所述水深利用率量化模型以目标区域内水深利用率量化计算样本中每条船舶吃水与总船舶吃水的比值作为由单船在其对应简化航迹线上的平均水深利用率计算综合水深利用率的权重。