內(nèi)河AIS數(shù)據(jù)有效性分析方法對比

聶 陽, 初秀民, 劉興龍

(1.武漢理工大學 智能運輸系統(tǒng)研究中心，武漢 430063；2. 水路公路交通安全控制與裝備教育部工程研究中心，武漢 430063；3. 武漢理工大學 能源與動力工程學院，武漢 430063)

NIE Yang1,2,3, CHU Xiumin1,2, LIU Xinglong1,2,3

內(nèi)河AIS數(shù)據(jù)有效性分析方法對比

聶 陽1,2,3, 初秀民1,2, 劉興龍1,2,3

(1.武漢理工大學 智能運輸系統(tǒng)研究中心，武漢 430063；2. 水路公路交通安全控制與裝備教育部工程研究中心，武漢 430063；3. 武漢理工大學 能源與動力工程學院，武漢 430063)

為確定內(nèi)河AIS數(shù)據(jù)有效性分析的方法，分析內(nèi)河AIS數(shù)據(jù)特性，構建內(nèi)河AIS數(shù)據(jù)分析試驗平臺。同時，分別使用曲線擬合法和模糊C均值聚類法對采集的典型河段的內(nèi)河船舶AIS數(shù)據(jù)的有效性進行歸類分析，并對測試結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明：AIS錯誤數(shù)據(jù)很少時，模糊C均值聚類法和曲線擬合法對AIS數(shù)據(jù)分類的效果相似；但涉及到海量AIS數(shù)據(jù)時，曲線擬合法優(yōu)于模糊C均值聚類法。

水路運輸;船舶自動識別系統(tǒng)；曲線擬合；模糊C均值聚類；錯誤率

NIEYang1,2,3,CHUXiumin1,2,LIUXinglong1,2,3

Abstract: In order to find rational methods for analyzing the validity of AIS information, the characteristics of inland AIS information are analyzed and an inland AIS information analysis experiment platform is constructed. A set of typical AIS information collected from real inland water traffic is grouped on the effectiveness basis by means of curve fitting method and the Fuzzy C-Means (FCM) clustering respectively. The analysis of the results from both processing methods indicates that the two methods give similar results when the rate of wrong AIS information is low, but when the rate is higher, curve fitting method is superior to FCM algorithm.

Keywords: waterway transportation; AIS; curve fitting; fuzzy c-means clustering; error rate

船舶自動識別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)數(shù)據(jù)是監(jiān)控船舶航行和優(yōu)化水上交通管理的基礎。AIS由岸基設施和船載設備組成。在當前的港口船舶引航和船舶航行監(jiān)控系統(tǒng)中，AIS已得到充分應用。AIS信息可顯示在電子江圖上，供使用者直觀地獲取船舶信息，提高船舶航行的監(jiān)控效率。

由于AIS沒有完整的信息驗證機制，實際應用中大量的錯誤AIS數(shù)據(jù)需依靠經(jīng)驗來判斷，工作量極大，因此需找出一種適用于AIS數(shù)據(jù)有效性分析的方法。關于數(shù)據(jù)的有效性分析，常用的方法有曲線擬合法、模糊聚類法和一階差分法等。……