[发明专利]一种船舶锚泊面积计算方法及装置

说明书

本发明涉及一种船舶锚泊面积计算方法，包括以下步骤：获取锚地区域一定时间段内各船舶的船舶轨迹；筛选出包括锚泊过程的船舶轨迹，并剔除包括锚泊过程的船舶轨迹中处于非锚泊状态的轨迹点，得锚泊船舶的锚泊轨迹；分别对每一条锚泊轨迹中的锚泊点进行聚类，以聚类中心作为相应船舶的锚泊位置点；结合各船舶的锚泊位置点建立锚泊数据集，选取所述锚泊数据集中设定时间段内锚泊数据记录，构建对应时间段的锚泊船位点集；为所述锚泊船位点集中每一锚泊位置点设置相应的泰森多边形，计算各所述泰森多边形的面积，得到相应船舶的锚泊面积。本发明提供了一种锚泊面积的有效计算方法，计算过程快速，计算结果动态、准确。

技术领域

本发明涉及锚泊面积计算技术领域，尤其涉及一种船舶锚泊面积计算方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

内河港口锚地运行中，抛锚船舶较多，锚地异常拥挤。锚泊船舶实际占用锚位面积能够反映船舶锚泊的安全程度，目前尚缺少船舶锚位面积有效的度量方法。

《河港总体设计规范》中虽然给出了内河水域不同锚泊方式条件下船舶锚位面积的计算公式。但目前内河水域船舶锚位面积研究较少，规范中关于船舶锚位面积的计算是笼统的给出一定的取值参数或相应的经验公式，缺少明确的理论依据，已不能适应内河航运发展趋势的需求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种船舶锚泊面积计算方法及装置，用以解决船舶锚泊面积无法实现有效测量的问题。

本发明提供一种船舶锚泊面积计算方法，包括以下步骤：

获取锚地区域一定时间段内各船舶的船舶轨迹；

筛选出包括锚泊过程的船舶轨迹，并剔除包括锚泊过程的船舶轨迹中处于非锚泊状态的轨迹点，得锚泊船舶的锚泊轨迹；

分别对每一条锚泊轨迹中的锚泊点进行聚类，以聚类中心作为相应船舶的锚泊位置点；

结合各船舶的锚泊位置点建立锚泊数据集，选取所述锚泊数据集中设定时间段内锚泊数据记录，构建对应时间段的锚泊船位点集；

为所述锚泊船位点集中每一锚泊位置点设置相应的泰森多边形，计算各所述泰森多边形的面积，得到相应船舶的锚泊面积。

进一步的，获取锚地区域一定时间段内各船舶的船舶轨迹，具体为：

获取锚地区域一定时间段内各船舶的AIS数据，所述AIS数据包括静态信息以及动态信息，所述动态信息包括船位、船速以及航向；

结合所述船位、船速以及航向生成所述船舶轨迹，并基于所述静态信息对不同船舶的船舶轨迹进行标注。

进一步的，获取锚地区域一定时间段内各船舶的船舶轨迹，还包括：

筛除所述船舶轨迹中船位不在预设范围内或船速大于预设速度的轨迹点；

按照MMSI识别码对所述船舶轨迹进行分组，得到每一艘船舶的船舶轨迹；

针对每一艘船舶的船舶轨迹，按时间顺序对所述船舶轨迹中轨迹点进行存储。

进一步的，筛选出包括锚泊过程的船舶轨迹，并剔除包括锚泊过程的船舶轨迹中处于非锚泊状态的轨迹点，得锚泊船舶的锚泊轨迹，具体为：

采用设定大小的滑动窗口分别遍历每一所述船舶轨迹，滑动过程中计算每一次滑动的区间段内所有轨迹点的船速平均值，判断所述船舶轨迹中是否包含船速平均值小于速度阈值的区间段，如果是，判定相应船舶包括锚泊过程，并剔除相应船舶轨迹中船速平均值不小于速度阈值的区间段，得到相应船舶的锚泊轨迹，否则判定相应船舶不包括锚泊过程。

进一步的，分别对每一条锚泊轨迹中的锚泊点进行聚类，以聚类中心作为相应船舶的锚泊位置点，具体为：