基于AIS的船舶航行擱淺風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警建模研究

梁肇基+王晨+江福才

摘 要：為保障船舶航行安全，基于船舶AIS數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和統(tǒng)計(jì)分析，考慮船舶吃水及水位變化對(duì)航行擱淺風(fēng)險(xiǎn)的影響，建立了船舶航行擱淺風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，以為船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控及行為預(yù)警等研究提供參考依據(jù)，為有關(guān)部門決策管理提供支持。

關(guān)鍵詞：AIS 航行 擱淺 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警 建模

1.引言

目前，基于船舶AIS數(shù)據(jù)水上交通流分析主要包括宏觀和微觀兩個(gè)層面。宏觀研究在初期多借用陸上交通流的相關(guān)理論，將其應(yīng)用到水上交通流研究中，如有學(xué)者通過(guò)分析船頭時(shí)序數(shù)據(jù)，以其有序程度來(lái)衡量水上交通流復(fù)雜狀況等。后多針對(duì)水上交通流特征，通過(guò)分析某水域交通流AIS數(shù)據(jù)，得到該水域通航風(fēng)險(xiǎn)程度或航行異常狀況，以為通航安全和海事管理提供依據(jù)。

如黃亞敏基于AIS數(shù)據(jù)分析水上交通流復(fù)雜性，分別建立了交通流宏觀復(fù)雜度模型和微觀復(fù)雜度模型；文元橋等為定量研究局部水域交通流復(fù)雜性，通過(guò)解析水上交通流結(jié)構(gòu)特征，建立了基于交通密度因子和交通沖突因子的水上交通流復(fù)雜性測(cè)度模型；杜磊等為實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)水域水上交通系統(tǒng)宏觀狀態(tài)的演變趨勢(shì)的定量描述和分析，根據(jù)宏觀態(tài)勢(shì)特點(diǎn)，建立了融合動(dòng)態(tài)密度因子和迫近因子的宏觀態(tài)勢(shì)評(píng)估模型和區(qū)域分布模型，并將水域網(wǎng)格化，將各網(wǎng)格的態(tài)勢(shì)在時(shí)間維度上擴(kuò)展，建立了水上交通流宏觀態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)模型。

周翠等為客觀地確定港口水域船舶航跡帶尺度，運(yùn)用最小二乘法，建立了基于AIS數(shù)據(jù)分析的船舶航跡帶尺度計(jì)算模型，計(jì)算出了航跡帶尺度，并推算出了船舶漂移系數(shù)的取值范圍；……