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基于大数据环境下的船舶交通流特征统计分析系统研究

许鹏  
【摘要】:随着船舶交通流量的快速增长和交通流特征的日趋复杂,船舶交通流研究已进入大数据时代,如何有效地收集交通流数据、挖掘数据,从海量数据中提取出需要的船舶交通流特征,并将信息及时应用于海事安全保障、港口交通调度及安全设施的布置与建设中已日益成为水上交通领域一个难以把控的问题。因此,有必要从海事主管机关、港口调度部门和船公司的角度出发,对海量的船舶交通流数据的宏观和微观特征做全面、系统的研究,构建能客观全面描述交通流特征的统计分析模型,并在此基础上开发船舶交通流特征统计分析系统。 本研究运用系统工程学、统计学理论和方法系统、全面的研究了船舶交通流特征,在此基础上使用VC与SQL语言开发适应海事主管机关、港口调度部门和船公司等需求的船舶交通流特征统计分析系统,并利用实测交通流数据对系统各功能进行测试。主要研究内容包括: (1)构建船舶交通流特征模型。利用特征理论全面、系统地分析了船舶交通流宏观、微观特征值及其指标反映,构建了船舶交通流特征模型;通过向相关海事机关、港口管理部门和船公司开展问卷调查,建立了分别针对海事主管机关、港口调度部门和船舶公司需求的船舶交通流特征表达/表征模型。 (2)开发船舶交通流特征统计分析系统。利用VC与SQL语言开发了能够分别适应海事主管机关、港口调度部门和船公司的船舶交通流特征统计分析系统,系统主要分为海事子系统、港口子系统和船公司子系统,依次对应海事主管机关、港口调度部门和船公司的不同需求,各子系统主要实现船舶的条件查询、船舶交通流的分布统计和船舶流量及组成统计3个功能,其中分布统计结果能图形化显示,所有统计分析结果均能保存和导出。 (3)进行系统实测。利用2008年天津港实测交通流数据对系统各功能进行测试,测试结果表明本系统界面友好,运行稳定,总体可以实现预期设计的各项功能,后期将进一步对系统进行不断完善。 本研究开发的船舶交通流特征统计分析系统能有效地收集交通流数据、挖掘数据,从海量数据中提取出需要的船舶交通流特征,为港口泊位、航道、锚地的规划与建设提供基础性数据和决策支撑,为船舶通航安全管理、交通组织、港口调度、航路航线优化等提供参考。


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