基于AIS数据的智能船舶动态视频监控系统设计

针对港口船舶动态视频监控系统应用中视频监控系统人工操作的不便性,开发智能船舶动态视频监控系统.根据船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)获取的港内船舶动态数据,设计自动监控决策控制模块,建立待监控船舶的被监控优先因子算法,通过驱动多智能球摄像机阵列对待监控船舶队列进行智能排序定位,实现对航行船舶的自动化智能视频跟踪.     

AIS和北斗终端组合在船舶动态监控中的应用

为克服自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)性能的限制,以AVR Atmega128微处理器为核心处理器,研究AIS和北斗终端组合在船舶动态监控中应用的前景和实现方式.AIS和北斗终端分别负责将船舶信息和船舶定位信息发送给Atmega128,Atmega128将这些信息解码、编码后发送给北斗终端.在远洋航行中,尽管AIS受到通信距离的限制,但是可以通过北斗终端成功发送本船信息;同时,Atmega128将AIS收到的他船信息发给上位机,用于船舶信息显示和监控.船舶定位和北斗终端的双向通信功能可以使船舶的监控范围由近海扩展到远洋,让船舶监控和管理更加规范和有效.     

基于AIS数据和LSTM网络的船舶航行动态预测

为进一步提高船舶航行动态预测的精度,提出将长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络应用到船舶航行动态预测。将船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据转化为航行动态时间序列数据用于LSTM网络的训练和测试。将预测结果与传统的航迹推算法、BP(back propagation)神经网络法等的预测结果进行对比,结果证明:基于LSTM网络的船舶航行动态预测模型具有精度高、鲁棒性强、通用性好等特点。预测结果可以为船舶交通管理中心(vessel traffic services,VTS)的监管提供参考,在预警船舶碰撞、搁浅等事故方面具有较高的实际应用价值。     

基于AIS数据的船舶排放估测模型与实船验证

为提升船舶能耗和排放估测的准确性和灵活性,提出面向船舶自动识别系统(automatic identification system, AIS)大数据的完全自下而上的船舶能耗和排放估测新方法。该方法视船舶为一种基于船舶航迹的线排放源,在构建船舶网格化轨迹模型的基础上,考虑每个网格航段的持续时间和发动机负载,实现船舶能耗和排放的精细化建模,统一船舶排放总量和空间分布计算。实船应用表明,该方法可提供更加准确的船舶能耗估计,并可灵活计算各种航行状态、船队规模和时空尺度的能耗和排放清单。     

基于AIS信息的船舶进出港航速控制模型

为提升近港航道效率及船舶安全,从船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)集合的大量的海上交通特征信息中获取能够反映船舶进出港规律的、有效的、潜在的信息,建立船舶进出港航速控制模型.根据海上交通工程理论和数据挖掘技术,将实时采集的港口水域的AIS信息存放在数据库中,再通过ETL(Extract Transform Load)进行处理.该数据库具备统计分析船舶进出港各阶段航速分布的功能.以厦门嵩屿港集装箱码头为例,构建相应的数据库,对12万吨级集装箱船舶进出港的航速进行统计,获得此类船舶在进出港过程中的航速分布规律,并根据航速的概率分布特点给出建议航速,为船舶自动进出港、引航员引导船舶及港口主管部门更好地监管通航环境提供理论依据.     

基于物联网的船舶监控系统的设计方案

近几年我国沿海海上船舶事故发生的频率越来越高,而船舶监控系统的技术手段并没有随着计算机技术的发展而快速发展,为了提高对海上运行船舶的监管能力,建立实时高效的管理系统,应以物联网和GPS技术的为基础,探讨新的船舶监控系统的设计方案。     

应用北斗卫星导航系统的船舶AIS数据采集

为克服自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)在船舶动态监控中存在盲区这一缺陷,研究如何通过北斗卫星导航系统转发AIS数据,以使得监控区域覆盖陆上AIS基站的盲区以及实现装载北斗卫星导航系统船舶周围指定船舶的监控.将本船AIS接收的周围船舶AIS信息添加优先权位后存入相应数据库中;采用数据选择、过滤、压缩等技术处理数据,通过北斗卫星导航系统将处理过的数据发送到岸上基站.通过北斗卫星导航系统转发AIS信息,能有效监控AIS盲区内没装北斗卫星导航系统的船舶,有效增大船舶动态监控的范围.     

面向船舶动态监控的全球3D场景管理关键技术

为克服目前船舶动态监控系统的不足,提高监控平台的直观性,提出使用3D可视化技术实现船舶在3D海域空间的直观管理.根据电子海图数据自动建立3D海域地理环境;利用基于Osg Earth的全球场景管理平台无缝融合陆上地貌与3D海域地理环境;利用金字塔技术有效组织影像数据,构建全球3D船舶动态监控系统.通过实验定量和定性分析了该方法的有效性,为面向船舶动态监控的全球3D场景管理提供了新的思路.     

基于嵌入式Web的无线视频监控系统的研究与实现

无线视频监控作为一种新兴的监控技术受到许多研究者的关注。针对目前对监控设备一体化、小型化等相关需求,本文介绍了一种基于嵌入式Web技术的无线视频监控系统,以动态的数据交互技术和Web网络传输技术为基础,着重介绍了系统中嵌入式Web服务器的设计与系统主要结构。该无线视频监控系统具有稳定、可靠、经济实用等特点,可用于校园、公共场所的防火防盗以及企业远程管理等,特别适合个人与店铺等使用。     

基于AIS数据的船舶运动模式识别与应用

船舶运动模式的提取是轨迹数据分析的重要任务,它可以为船舶异常行为的检测提供参考依据,同时也可以作为航路规划和定线制设计的技术指标.针对现存的聚类算法大多为了追求效率而忽略了运动轨迹特征的问题,对聚类算法中的轨迹结构距离进行改进,将其作为轨迹相似度的评价标准.采用无监督DBSCAN聚类算法实现船舶运动模式的提取.利用琼州海峡船舶自动识别系统（Automatic Identification System, AIS）数据,对该水域的船舶运动模式进行提取,获得行驶于该水域的船舶运动轨迹分布以及各类轨迹中转向区域的分布,其中船舶运动轨迹包括从琼州海峡东峡口向西航行的船舶轨迹,从琼州海峡西峡口向东航行的船舶轨迹,从秀英港前往海安港的船舶轨迹,从海安港前往秀英港的船舶轨迹和从琼州海峡东峡口前往海口港的船舶轨迹.将最终的聚类结果应用于电子海图显示与信息系统（Electronic Chart Display and Information System, ECDIS）上,实现了对船舶的动态监控仿真.     

基于PowerLogic系统构架的船舶自动化电站监控系统

为了有效地管理和监控船舶电站的工作状态,提高电站的稳定性和可靠性,采用施耐德PowerLogic系统构架组建船舶电站监控系统,实现船舶电站监管控一体化.设计触摸屏监视界面、电能质量分析界面和Web远程监视界面,并设计监控系统的控制电路.整个监控系统的以太网与现场总线通信程序采用PLC实现.在交流380 V/50 Hz船...     

危险品码头智能监控预警系统总体设计

为解决传统视频监控预警系统移植到危险品码头会存在监管不力,难以快速有效地从海量视频中筛选出有效信息的问题,引入智能视频识别技术,设计危险品码头智能监控预警系统.结合码头危险品作业监管的基本现状,分析危险品在码头作业期间各个环节的特点,设计系统主要功能,实现危险品作业全天24 h监控、自动目标检测、智能风险识别、态势评估分级、预警信息发布,辅助监管人员进行决策.     

基于Winsock的AIS系统仿真研究

就如何应用Winsock对AIS系统进行仿真的具体实现进行了阐述,且对实现过程中如何解决时隙同步问题进行了分析。设计的这套仿真系统可以为今后AIS相关技术研究提供试验平台。     

考虑复杂气象变化的智能船舶动态航线规划方法

鉴于恶劣海况将引起船舶失速、剧烈横摇甚至倾覆,为避开恶劣海况区域,提出一种考虑复杂气象变化的智能船舶动态航线规划方法。通过改进A*算法的启发式函数,将风、浪对船舶失速的影响加入路径代价值的估算中,进而规划出一条避开恶劣海况的动态航线。跨北大西洋的航线规划仿真结果表明:本文提出的动态航线规划方法可以将船舶的跨洋航行时间缩短18.17%,并且能有效地避开风浪较大的危险海域。运用该动态航线规划方法能缩短船舶航行时间,节约航行成本,提高航运企业的经济效益。     

基于AIS海上交通调查的宁波—舟山核心港区船舶定线制

为便于宁波—舟山核心港区船舶定线制的设计,在原始数据的基础上,采用基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对辖区水域进行海上交通调查,详细分析辖区船舶航路、交叉等数据;结合船舶交通服务(Vessel Traffic Services,VTS)中心的实时数据和船舶进出宁波—舟山核心港区的传统航路,从宏观和微观角度研究该水域船舶交通特性,确定船舶定线制总体设计方案、警戒区设置及定线制水域航道宽度.该定线制实施方案表明,基于AIS海上交通调查而拟定的船舶定线制,可满足当时的设计预期,确保辖区水域船舶通航秩序,有效保障辖区水域航行安全.     

AIS信息分布式采集系统的开发及关键技术

论述基于AIS的船舶信息综合服务系统拓扑结构和其中的分布式数据采集系统的功能结构,实现信息帧的动态分解、数据来源归属地的动态转换、数据库接口等关键算法和技术,实践证明了该AIS信息分布式采集系统的实用性.     

船载自动识别系统(AIS)在船舶避碰系统中的应用研究

着重探讨了基于AIS信息的船舶避碰系统的组成、动态模型的建立、信号处理等。该系统可增强信息的准确度、可靠性 ,并提高对危险的响应速度。用AIS系统收发的船舶信息 ,可以为船舶提供避碰信息 ,最终为船舶避碰提供了一种新方法。     

澜沧江-湄公河船舶动态实时监控系统开发

针对澜沧江—湄公河航行船舶通信不畅、监控手段落后的问题,研究开发澜沧江—湄公河船舶动态实时监控系统.提出可变偏移量分段映射方法校正电子江图的显示误差.系统以全球定位系统(GPS)、卫星通信、计算机网络、地理信息系统(GIS)和数据库等技术手段为支撑,实现岸船双向文字通信和船位数据实时传输及监控中心对船舶的可视化动态监控功能,保障船舶航行安全.     

阳光体育运动过程监控体系智能评价系统研究

采用文献资料、专家访谈、实验等研究方法,运用现代科技新成果,以阳光体育运动过程监控体系智能评价系统为研究对象.该智能系统评价系统能够对学生参与阳光体育运动的过程和结果进行有效监控,极大减轻体育教师计算学生体育成绩的工作量,有效调动广大学生参与阳光体育运动,推动阳光体育运动的蓬勃开展,借以提高广大青少年学生的体质健康.     

射频总线传输技术在视频监控系统中的应用研究

随着视频监控系统深入到社会的千行百业,传输环境变得异常复杂,针对这一实际情况,射频总线传输技术应运而生,它具有布线简洁、集成性好、抗扰性强、扩展灵活、性价比高等特点,可广泛应用于各种监控系统工程中.本文在比较了各种视频监控系统中常用的传输技术的基础上,深入地分析研究了射频总线传输技术的技术原理及技术优势,并对该传输方式在视频监控系统中的应用作了充分的说明.