[发明专利]一种基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法及系统

权利要求书

1.一种基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法，其特征在于，包括以下步骤：

数据采集及预处理步骤：采集AIS数据，并对采集的AIS数据进行预处理，所述预处理包括异常坐标的修正、船舶状态的形成、港口匹配和航段生成，以在船舶历史轨迹与港口节点之间建立准确关联；

航线网络构建步骤：基于预处理后的AIS数据，获取港口节点和关键节点构建网络节点，并将预处理过程中生成的航段按照关键节点划分得到节点航段，基于核密度估算法对节点航段进行计算得到推荐航段，以推荐航段的航行距离作为推荐航段的起始节点和结束节点之间边的权重进行构建航线网络；

人机交互步骤：获取用户输入的航线起点和终点位置信息，基于已构建的航线网络，通过推荐或预测算法计算得到最优航线路径，将最优航线路径绘制成电子地图，并展示最优航线路径的计算结果。

2.根据权利要求1所述的基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法，其特征在于，数据采集及预处理步骤中，所述异常坐标的修正是根据采集的AIS数据中相邻两点的经纬度数据计算得到两点间的球面距离，并根据AIS数据计算相邻两点的时间差，当船舶最大航速与时间差的乘积大于两点间的球面距离时，检测出异常坐标点，并将异常坐标点剔除。

3.根据权利要求2所述的基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法，其特征在于，数据采集及预处理步骤中，所述船舶状态的形成是基于修正后的坐标，根据时间跨度以及船舶在AIS时间序列内连续出现相同状态的坐标个数进行船舶状态识别，若某一船舶在AIS时间序列内连续出现相同状态的坐标个数大于等于预设的最小状态阈值，同时该船舶在AIS时间序列内连续出现相同状态坐标之间的时间跨度小于等于预设的最大时间跨度阈值，则将连续出现相同状态的坐标进行合并，以形成船舶状态；或者当船舶在AIS时间序列内连续出现相同状态的坐标个数大于等于预设的最大状态阈值，也将连续出现相同状态的坐标进行合并，以形成船舶状态。

4.根据权利要求3所述的基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法，其特征在于，数据采集及预处理步骤中，所述港口匹配基于AIS状态合并的结果，筛选出经纬度差值在设定的经纬度阈值内的港口，若船舶和港口的纬度差值小于等于所述设定的纬度阈值，并同时满足船舶和港口的经度差值小于等于所述设定的经度阈值，则进一步根据船舶的位置坐标和某一港口经纬度坐标计算得到船舶到某一港口的距离，并设定锚泊阈值和靠泊阈值，通过锚泊阈值和靠泊阈值判断船舶在某一港口是处于靠泊或锚泊状态，若船舶到某一港口的距离小于靠泊阈值，则判断该船舶在某一港口为靠泊，该港口为靠泊港口，若船舶到某一港口的距离小于锚泊阈值，则判断该船舶在某一港口为锚泊，该港口为锚泊港口，若船舶到某一港口的距离大于等于锚泊阈值，则判断该船舶在中途锚泊。

5.根据权利要求4所述的基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法，其特征在于，数据采集及预处理步骤中，所述航段生成基于所述港口匹配的结果，根据AIS数据计算得到船舶抵港和离港行为数据，根据船舶抵港和离港行为数据将船舶航行数据划分为港到港的航段。

6.根据权利要求4所述的基于全球船舶历史航迹的智能航线推荐方法，其特征在于，航线网络构建步骤中，所述港口节点为全球所有海运港口，所述关键节点是通过人工标注和/或CUSUM算法，搜寻得到的全球海运的重要性节点。