[发明专利]一种基于网格的控制河段船舶位置判定方法

说明书

本发明公开了一种基于网格的控制河段船舶位置判定方法，属于智能航运与船舶导航应用领域。所述方法包括：以控制河段的计算范围和航道里程线坐标为基础，结合控制河段实际情况和二维数组优势，将控制河段网格化并建立索引，同时以网格中心点为坐标，计算网格距离临近航道里程线的位置，进而得到在控制河段中的具体位置。通过该方法，将控制河段内船舶AIS的经纬度进行坐标变化即可得到网格索引，进而得到船舶在控制河段中的具体位置，为航道内的船舶指挥提供有力依据，提高指挥系统的工作效率和准确率，为船舶安全航行提供保障。

技术领域

本发明属于智能航运与船舶导航应用领域，尤其涉及一种基于网格的控制河段船舶位置判定方法。

背景技术

长江是中国第一大河，素有“黄金水道”之称。长江航线上起云南水富港，下至长江入海口，全长2838公里，形成了以国家主要港口为骨干、地区重要港口为基础辐射全流域的总体格局，形成了比较齐备的集装箱、铁矿石、煤炭等江海转运体系以及汽车滚装和液化品等专业化运输体系，是我国唯一贯穿东、中、西部地区的水路运输大通道，也是国家综合运输体系长江运输大通道的核心，长江经济带建设的重要支撑。

由于长江内存在滩多水急，弯曲狭窄的河段，这部分河段只允许船舶单向通行，因此需要人工参与进行指挥。目前采用的指挥方式是基于“控制河段信号台智能通行指挥系统”辅助信号员的方式，实现对通行船舶进行智能指挥，系统利用船舶AIS数据，解码后得到船舶的动态信息与静态信息，并通过内置算法求出预计通过时间和通行队列，结合信号员的经验对船舶通行进行指挥。这种智能辅助指挥方式，能够主动掌握通行船舶动态，并能自动生成通行指挥记录。

在智能指挥中，控制河段船舶位置判定是非常重要的一环，船舶位置判定错误或者不准确会导致整个指挥出现混乱。现有智能指挥系统的判定是基于航道中心线进行判定的，该判定方法的基本思路是，通过在长江电子航道图的可航行区域连续打点，由这些连续的点组成一条航道中心线，当船舶进入该范围后，找寻距离当前船舶最近的点，进而确定船舶在控制河段中的位置。目前人工绘制航道中心线的方法，即按河道的方向进行绘制，在绘制时容易出现误差，在求取距离船舶最近的航道中心点时需要遍历整个航道中心点集合，且有可能匹配到错误的航道中心点，故以航道中心线进行船舶位置判定这种方式的速度慢、准确度低。

有鉴与此，本发明的目的在于提供一种基于网格的控制河段船舶位置判定方法，以控制河段的计算范围和航道里程线坐标为基础，结合控制河段实际情况和二维数组优势，将控制河段网格化并建立索引，同时以网格中心点为坐标，计算网格与航道里程线的位置关系。通过该方法，将控制河段内船舶AIS的经纬度进行坐标变换即可得到网格索引，进而得到船舶在控制河段中的具体位置，提供给指挥系统用于指挥，为航道内的船舶指挥提供有力依据，提高指挥系统的工作效率和准确率，为船舶安全航行提供保障。

发明内容

为解决现有技术的问题，达到上述目的，本发明提供一种基于网格的控制河段船舶位置判定方法。所述技术方案如下：

步骤1：读取控制河段计算范围，该数据包括计算范围的最大经度、最小经度、最大纬度、最小纬度；

步骤2：读取控制河段内航道里程线数据，该数据包括航道里程公里数、航道里程线左侧点经纬度(按水流方向)、航道里程线右侧点经纬度(按水流方向)；

步骤3：根据步骤1获得的计算范围，结合人工确定的网格间距将控制河段网格化并建立索引。即以控制河段计算范围的最小经纬度坐标作为原点，以经度为X轴，纬度为Y轴建立坐标系，网格间距为单位变量，建立坐标系索引；

步骤4：根据步骤2获得的航道里程线坐标，结合网格的中心点坐标，计算每个网格所在控制河段的具体位置；

步骤5：将船舶经纬度转换为网格索引，求取该船舶所在控制河段位置。

而且步骤3中，为网格建立索引的模型如下：