(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210696144.X (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 交通运输部规划研究院 地址 100028 北京市朝阳区曙光西里甲6号 2号楼 (72)发明人 沈忱　齐越　方森松　黄力　董敏　 孙瀚冰　李宜军　苏孟超　董焱赫　 (74)专利代理 机构 北京和信华成知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11390 专利代理师 胡剑辉 (51)Int.Cl. G06F 16/215(2019.01) G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/248(2019.01) (54)发明名称 一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评 估方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于AIS数据的港口资源 可视化智能评估方法及系统， 包括以下步骤： 步 骤S1、 在评估系统的数据预处理单元将船舶档案 数据、 多源AIS数据依次进行清洗、 融合、 入库得 到AIS数据库； 步骤S2、 在AIS数据库中下载得到 海域范围在时域范围内的AIS动态数据表和AIS 静态数据表； 步骤S3、 对AIS动态数据表和AIS静 态数据表进行AIS数据分析自动化预处理得到评 估支撑数据； 步骤S4、 基于港口资源智能化评估 指标体系对评估支撑数据进行港口资源智能化 评估得到多指标评估结果。 本发明实现AIS数据 的多源融合、 字段质素提升、 可视化精准利用， 同 步研发的基于 船舶AIS数据的港口资源智能化评 估方法， 可以为港口资源的合理匹配、 精准规划 提供模块式的分析手段。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 114969014 A 2022.08.30 CN 114969014 A 1.一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 在评估系 统的数据预处理单元将船舶档案数据、 多源AIS数据依次进行清洗、 融合、 入库得到AIS数据库， 以丰富AIS数据的特 征属性； 步骤S2、 在评估系统的可视化地图界面中框选出海域范围和输入时域范围， 并在AIS数 据库中下载得到海域范围在时域范围内的AIS动态数据表和AIS静态数据表， 以实现AIS数 据的可视化框 选下载； 步骤S3、 在评估系统的分析预处理单元依次上传AIS动态数据表和AIS静态数据表， 并 对AIS动态数据表和AIS静态数据表进行AIS数据分析自动化预处理得到评估支撑数据， 所 述评估支撑数据用于为港口资源智能化评估提供 数据支持； 步骤S4、 在评估系统的智能评估单元构建港口资源智能化评估指标体系， 并基于港口 资源智能化评估指标体系对评估支撑数据进 行港口资源智能化评估得到多指标评估结果， 再以图表展示各个指标评估结果， 实现为定量评估港口水域布置规划方案提供 数据支持。 2.根据权利要求1所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在 于： 所述将船舶档案数据、 多源AIS数据依次进行清洗、 融合、 入库得到AIS数据库， 包括： 对多源AIS数据进行错误/非法数据的过滤、 单位转换、 数据去重、 数据抽稀、 基础数据 补全和结构转换， 以实现多源AIS数据格式和单位的统一， 并生成一次清洗日志； 将多源AIS数据中的MMSI字段与船舶档案数据进行匹配得到融合后的多源AIS数据， 其 中， 若在船舶档案数据中查询到MMSI字段的字段值， 则将查询到MMSI字段的字段值替换多 源AIS数据中M MSI字段处的字段值； 若在船舶档案数据中未查询到MMSI字段的字段值， 则保留多源AIS数据中MMSI字段处 的字段值； 将融合后的多源AIS数据进行无效值标记、 重复点剔除、 野点剔除， 并生成二次清洗日 志； 将融合后的多源AIS数据存储值评估系统的Hbase库生成AIS数据库， 以利用分布式框 架实现数据查询、 检索和处 理的高效性； 所述一次清洗日志和二次清洗日志中均包括清洗操作的记录日志和清洗过程的实时 日志， 所述清洗操作的记录日志记录清洗文件、 清洗参数和清洗时间以用于数据重复清洗 的检索判断， 所述清洗过程的实时日志实时显示清洗进度、 清洗速度和清洗错误以用于数 据实时清洗的情况展示。 3.根据权利要求2所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在 于： 所述AIS动态数据表和AIS静态数据表的下 载包括： 在AIS数据库 中依据海域范围和时域范围检索出融合后的csv格式和txt格式的AIS动 态数据表和AIS静态数据表， 其中， 所述AIS动态数据表和A IS静态数据表的文件名中包含表 内数据的时域范围。 4.根据权利要求3所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在 于： 所述海域范围的框选包括对航道、 锚地、 靠离泊水域、 回旋水域、 连接水域的港口水域方 位进行框 选。 5.根据权利要求4所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114969014 A 2于： 所述评估支撑数据包括锚地水域基础数据表、 航道水域基础数据 表、 靠离泊水域基础数 据表、 回旋水域基础数据表、 连接水域基础数据表、 船舶在泊时间数据表、 船舶到港时间数 据表、 进离 港数据表。 6.根据权利要求5所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在 于： 所述港口资源智能化评估指标体系包括船舶航道航行阶段的评估指标、 靠离泊阶段 的 评估指标、 锚泊阶段的评估指标、 船舶到港规律的评估指标以及船舶会遇态势的评估指标， 其中， 所述船舶航道航行阶段的评估指标包括船舶进港时间规律、 船舶出港时间规律、 船舶 典型运动轨 迹、 航道航行速度规 律、 船舶间距规 律； 所述靠离泊阶段的评估指标包括靠离泊时间规律、 靠离泊空间规律、 船舶在泊时间规 律、 泊位利用率 规律； 所述锚泊阶段的评估指标包括锚地船舶 密度规律、 船舶候泊时间规 律； 所述船舶到港规律的评估指标包括日到港船舶数量规律、 到港时间间隔规律、 预计到 港时间差规 律； 所述船舶会遇态 势的评估指标包括会遇密度规 律、 船舶会遇态 势规律。 7.根据权利要求6所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在 于， 所述港口资源智能化评估 包括： 将待评估港口 的评估支撑数据与已评估港口 的评估支撑数据进行相似性匹配， 其中， 若待评估港口的评估支撑数据与已评估港口的评估支撑数据相似度高于或等于预设 阈值， 则将已评估港口在港口资源智能化评估指标体系中选取的评估指标 组合作为待评估 港口的推荐指标组合； 若待评估港口的评估支撑数据与已评估港口的评估支撑数据相似度低于预设阈值， 则 将已评估港口在港口资源智能化评估指标体系中选取的评估指标组合作为待评估港口的 非推荐指标组合； 对待评价港口的所有推荐指标组合进行指标项的推荐度量化， 所述推荐度的计算公式 为： 式中， Pi为第i个指标项的推荐度， ni为包含第i个指标项的推荐指标组合数量， N为推荐 指标组合的总数量； 将推荐指标组合中高于推荐度阈值的指标项作为推荐指标项， 并将推荐指标项按推荐 度进行顺序展示， 以供待评估港口在勾选 评估指标提供参照； 通过在港口资源智能化评估指标体系勾选评估指标， 调用后台模型算法， 进行计算和 绘图得到待评估港口 的多指标评估结果， 再以图表展示待评估港口 的各个指标评估结果。 8.根据权利要求7所述的一种基于AIS数据的港口资源可视化智能评估方法， 其特征在 于， 所述港口资源智能化评估 还包括： 若待评估港口无推荐指标组合， 则对待评估港口的评估支撑数据进行PCA主成分分析 得到评估支撑数据中每 个数据项的贡献度； 将每个数据项的贡献度作为由所述数据项得到的港口资源智能化评估指标体系 中评权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114969014 A 3