基于船舶AIS数据的桥区水域通航饱和度研究
长江江苏段过江大桥桥区水域通航安全问题及对策研究
长江江苏段过江大桥桥区水域通航安全问题及对策研究李军【摘要】针对长江江苏段过江大桥密度大、途经船舶造成船桥碰撞概率高的现状，文章分析了长江江苏段过江大桥桥区水域通航安全存在的问题，并提出了相应的对策措施，以确保长江江苏段各过江大桥桥区水域的船舶通航安全。
%In view of such problems arising from the Yangtze River bridges in Jiangsu as high density and high percentage of collision between ships and bridges, this article analyzes the navigation safety problems as well as puts forward the countermeasures so as to ensure the navigation safety in this area.【期刊名称】《南通航运职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P19-22)【关键词】长江江苏段;过江大桥;对策研究【作者】李军【作者单位】南通航运职业技术学院，江苏南通 226010【正文语种】中文【中图分类】U675.50 引言随着铁路、公路等陆地交通运输的迅猛发展，大型长江大桥在长江江苏段呈现集中建设的势态，飞架长江南北的大桥将越来越多。
据统计，在长江江苏段已建成、在建或有初步建设规划的过江大桥有南京大胜关长江大桥、南京长江三桥、南京长江大桥、南京长江二桥、南京长江四桥、润扬长江大桥、五峰山长江大桥（规划）、泰州长江大桥、江阴大桥、沪通铁路长江大桥（在建）、苏通大桥、崇海大桥（规划）、崇启大桥等13座。
长江是我国的黄金水道，这些大桥的建成，将极大地改善陆路交通条件，但同时也与水运之间产生了一些矛盾。
对桥梁而言，船舶在桥下航行时，存在着碰撞桥墩或桥跨结构的危险，对桥梁构成威胁。
基于船舶操纵模拟的桥区水域划定方法
基于船舶操纵模拟的桥区水域划定方法作者：李永泉李元奎崔金龙来源：《中国水运》2021年第11期摘要：在大连海事大学大型船舶操纵模拟器的基础上，根据业内桥区水域的一般划定标准，设计出基于船舶操纵模拟器的桥区水域的划定方法，包括模拟区域电子海图的构建，模拟方案的确定和实施、模拟结果的统计和分析并得出最后的结论，并基于实例提出相应的桥区水域设计的方案和建议。
关键词：船舶操纵模拟器;桥区水域;通航;桥梁中图分类号：U698 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）11-0068-03近年来，由于中国基建的飞速发展，各地的基础建设都在如火如荼的建设当中，其中因为各种地形、河流原因建设起的桥梁，会大大缩短两岸之间的交通、运输等成本，促进当地的经济发展，对当地具有重大的经济效益和战略意义。
跨江、跨海桥梁一般不是一孔跨过通航水域的内河桥梁或通航水域中不设桥墩的非限制性桥梁，布设在通航水域的桥墩以及通航孔在一定程度上限制了船舶的航行，将会对船舶的正常航行和桥梁安全造成巨大的影响。
桥梁作为航道上一种大型通航建筑，其影响水域不仅是桥孔区域，也包括前后河段[1]。
桥梁及其影响船舶通航安全的前后河段即为通常意义上的“桥区水域”。
按照《中华人民共和国桥区水域水上交通安全管理办法》的规定“桥区水域，是指桥梁轴线两侧各一定范围内的水域，其范围由交通运输主管部门会同航道管理机构、海事管理机构及桥梁建设或管理单位确定并公布”，因此，桥区水域的划定是保障船舶通航安全和桥梁安全的重要手段，桥区水域是指由可通航桥梁两侧若干距离之间、因桥梁的存在而影响或可能影响船舶操纵或安全航行的水域。
桥区水域的划定方法在各类标准规范中没有明确规定，采用船舶操纵模拟器是当前主流的方式之一[2]，本文通过利用大型船舶操纵模拟器，对拟建盐泰锡常宜铁路过江通道的桥区水域划定方法进行研究，为管理部分划定桥区水域提供建议。
1 桥区水域范围的划定标准相关标准规范方面，根据《内河通航标准》的规定，桥区河段应为桥区上游顶推船队长度4倍或拖带船队长度3倍范围的河段，以及桥梁下游顶推船队长度2倍或拖带船队长度1.5倍范围内的河段[3]。
交通运输部办公厅、国家铁路局综合司、国铁集团办公厅关于印发船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案的通知
交通运输部办公厅、国家铁路局综合司、国铁集团办公厅关于印发船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案的通知文章属性•【制定机关】交通运输部,国家铁路局,中国国家铁路集团有限公司•【公布日期】2020.12.16•【文号】交办水〔2020〕69号•【施行日期】2020.12.16•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水运正文交通运输部办公厅国家铁路局综合司国铁集团办公厅关于印发船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案的通知交办水〔2020〕69号各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅（局、委），各地区铁路监督管理局，各铁路局集团公司，长江航务管理局、珠江航务管理局，各直属海事局：经交通运输部、国家铁路局、国铁集团同意，现将《船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案》印发给你们，请结合实际认真贯彻落实。
交通运输部办公厅国家铁路局综合司国铁集团办公厅2020年12月16日船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案根据《全国安全生产专项整治三年行动计划》和交通运输部、国家铁路局、国铁集团关于安全生产专项整治有关工作部署，现制定船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案如下。
一、整治目标按照“各负其责、科学评估、防治结合、综合施策”的原则，全面排查和治理船舶碰撞桥梁安全隐患，通过三年行动，进一步健全安全管理责任体系，完善桥区标志标识，提高航道通航保障服务水平，规范桥区水域船舶通航秩序，提升桥梁防撞能力，建立健全防范化解安全风险的长效机制，坚决防止重特大事故发生。
二、实施范围本方案的实施范围为2019年12月31日前建成投入运行的跨越内河高等级航道的各类桥梁。
跨越其他等级内河航道的桥梁由各省级交通运输主管部门参照本方案组织开展隐患治理。
内河高等级航道是指《国家发展改革委交通部关于印发全国内河航道与港口布局规划的通知》（发改交运〔2007〕1370号）中的“两横一纵两网十八线”，详见附件1。
三、主要任务（一）健全安全责任体系。
基于AIS的港口船舶动态统计系统
基于AIS的港口船舶动态统计系统作者：张建雄来源：《中国水运》2015年第02期摘要：通过整合船舶AIS动态信息、船舶报港动态信息并与地理信息系统（电子江图）相结合，为港口单位提供港区、锚地等区域船舶动态信息统计与应用功能。
系统采用B/S架构，包括服务端、应用端两部分，服务端主要负责数据采集与分析；应用端负责对采集的数据进行分类统计并显示。
关键词：宜昌港口船舶动态 AIS 数据交换统计分析随着“四个长江”特别是“数字长江”建设目标的提出，长江航运信息化基础项目建设力度得到了进一步加强。
长江干线AIS、电子江图、长江船舶动态系统等信息化基础项目相继建成并投入应用，长江航运迎来了数字化、信息化的发展机遇期。
在航运信息化加快发展的背景下，港口作为航运业的重要参与方，其生产管理信息化水相对落后，如何将航运基础信息平台的建设成果更好服务港口单位，是海事信息化部门需要重点关注的应用领域。
目标通过建设宜昌港船舶动态统计系统可实现对港口区域船舶动态数据的自动采集，实现港区截面船舶流量自动统计等功能，并可按照管理要求自动生成相应统计报表。
系统主要由数据采集服务器、web应用服务器、船舶统计数据库三部分组成。
系统结构1、数据采集服务器作为系统的核心，数据采集服务器负责从相关业务数据系统、长江海事数据中心、AIS岸基系统、长江海事电子巡航系统等采集相关船舶静态、动态信息，并对采集的信息数据进行组织、加工、存储，最后形成完整的业务统计数据。
2、应用服务器应用服务器依托数据采集服务器，对外提供统计查询服务，并负责数据的前端显示。
系统采用B/S架构，用户通过公网网络访问web应用服务。
3、数据库服务器承担船舶相关动态信息数据库的存储、运行和管理。
功能设计1、需求分析宜昌港码头覆盖范围从云池到葛洲坝闸口，码头零散分布，船舶停靠后由工作人员手工操作记录靠泊情况，报集团公司归档管理。
手工操作难以避免遗漏、登记错误、丢失等现象，汇总上报数据的准确性难以把握。
基于AIS数据的船舶领域建模
基于AIS数据的船舶领域建模文元桥;王玉宾;张帆;张义萌;黄亮;周春辉【摘要】为研究船舶领域,利用船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,提出一种船舶领域建模方法.根据样本选取目标船,通过提取目标船的周围船舶,对周围船舶相对目标船的运动轨迹进行拟合,从而求取船-船最近距离,以该最近距离确定目标船周围最近船舶的相对位置分布,构建出船舶领域统计模型.以最近船舶的相对位置分布为样本,运用统计学的方法,进行样本估计,进而确定船舶领域的形状和大小.利用荆州渡船区域的AIS数据,对该模型进行验证,并通过对比分析横穿航道的横驶船与航道内直航船以及不同尺度的上行船舶和下行船舶的船舶领域特征,得到不同类型船舶的领域特征差异.结果表明,利用该模型所确定的船舶领域与实际情况相符.【期刊名称】《中国航海》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】AIS数据;船舶领域;建模;领域特征【作者】文元桥;王玉宾;张帆;张义萌;黄亮;周春辉【作者单位】武汉理工大学智能交通系统研究中心,武汉430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室,武汉430063;武汉理工大学航运学院,武汉430063;武汉理工大学航运学院,武汉430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室,武汉430063;武汉理工大学航运学院,武汉430063;武汉理工大学智能交通系统研究中心,武汉430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室,武汉430063;武汉理工大学航运学院,武汉430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室,武汉430063【正文语种】中文【中图分类】U675.7随着船舶的大型化和高速化发展，船舶在水上航行的风险也在逐渐增加，船舶领域作为研究水上交通安全的一个重要指标，对避碰和风险的研究具有重要意义，也为决策者提供理论依据。
复线布置桥梁桥区水域船舶通航效率研究
中图分类号 ：Ｕ ６ ５ ７ ． ２ ５
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１ ０ — ９ ２２ １）６ ０ ３ — ５ ０ ２ ４７ （０ ２０ — １５ ０
ｈ ｓ ｂ ｅ ｎａｙ ｅ ．Ａｆｅ ｎ ｌｚｎｇ ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎｄ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｇ ｒ ｓ ｌｓ ｗｏ ｔ ｐ ｓｏ ｏ ｔｅ ｃ ｓ ｉ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎａ ｌｚ ｄ ｔ ｒａ ａｙ ｉ ｈ ｉ ｌ ｔｎｇ ａ ａ ｃｎ ｔ ｅ ｓ ｓｅ
Ｍ ／ １ ｑ ｅ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｔ ａ ｃ ｌ ｔ ｔ ｎ ｖ ｇ ｔ ｎ ｅ ｃ ｅ ｃ ． ｈ ａ ｉ ａｉ ｎ ｅ ｃｅ ｃ ｎ ｐ ａ ｉ ｎ ａ ｌ ｉ Ｍ／ ｕ ｕ ｎ ｙ ｔ ｍ ｃ ｌ ｕ ａ ｅ ｉ ａ ｉ ａｉ ｆ ｉ ｎ ｙ Ｔ ｅｎ ｖ ｇ ｔ ｆ ｉ ｎ ｙ ｏ ｅ ｋ ｔ ｏ ｓ ｏ ｉ ｏ ｉ ｍｅ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｙ ｍｅ
摘要 ：为研 究复线布置桥 梁桥 区水域 的通航 效率 ，将 其考虑为一个 串联排 队系统进行数 学建模 与计算机模 拟。以 苏通
大桥 与沪通大桥 的桥 区水域 为例 ，计算 日常与 高峰 两个时段 桥 区水域 通航 系统的效率 。将 单桥 通航 系统视 为Ｍ／ １ Ｍ／型排 队 系统计 算其 通航 效率 ，并进行两种通航 系统的对 比分析 ，找 到复线布置桥 梁桥 区水域 通航 效率的两种瓶颈与瓶颈产 生的机
ａ ｅ ｉ ｄ ｎ ｉ ｅ ， ｎ ｅ ｒ ａ ｏ ｓｏ ｏ ｔ ｎ ｃ ｓ ａ ｅ ｆｕ ｄ Ｔ ｅ ， ｈ ｕ ｇ ｓｉｎ ｉ ｅ ｇｖ ｎ ａ ｏ ｔ ｈ ｒ ｇ ｉ ｒ ｅ ｔ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｎ ｆ ｔ ｅ ｅ ｋ ｒ ｏ ｎ ． ｈ ｎ ｔ ｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｓ ｗ ｌ ｂ ｉ ｅ ｂ ｕ ｅｂ ｉ ｅ ｓｔ ｎ ｉ ｆ ｈ ｂ ｌ ｏ ｌ ｔ ｄ ｅ ｓ ｌ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｓ ｉ ａ ｃｏ ｇ ｎ ｚ ｔ ｎ ｄ ｒｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｅ ｅ ｔ ｎ ｈ ｐ ｔ ｆ ｒ ａ ｉａ ｉ ｕ ｇｏ ｅ ａ ｉ ． ｏ ｒｉ ｏ ｉ ｏ
黄浦江桥区水域通航安全管理规定
上海海事局桥区水域通航安全监督管理办法第一章总则第一条为维护桥区水域交通秩序，保障桥梁及过往船舶、设施安全，依据《中华人民共和国海上交通安全法》等法律、法规和规章,制定本办法。
第二条本办法适用于在上海海事局辖区内桥区水域内航行、停泊、作业的船舶、设施,以及从事其他与水上交通安全有关活动的公民、法人和其他组织。
第三条中华人民共和国上海海事局统一负责辖区桥区水域内水上交通安全监督管理。
桥梁所在地海事管理机构依据本办法具体负责桥区水域的水上交通安全监督管理。
第二章航行第四条通过桥区水域的船舶，应根据本船的尺度和当时水面以上的最大高度,按照桥梁通航孔的通航尺度标准，选择适合本船安全通过的桥区航道及桥梁通航孔航行.船舶应根据桥梁通航净空尺度，与桥梁通航孔桥跨结构梁底保留足够的富余高度，与通航孔桥墩边缘保持足够的安全距离，并尽可能选择缓流时段通过桥区。
第五条除桥梁通航孔及其对应的桥区航道外，其余桥孔禁止船舶通行。
第六条除从事桥梁、航标维护保养、水文测量的船舶外，任何船舶，未经海事管理机构同意，不得进入桥区禁航水域。
第七条船舶进入桥区水域前，应对舵、锚、主辅机、助航设备、通信导航设备等重要设备进行检查，确认处于良好的工作状态，并落实相关安全措施，确保安全通过。
第八条船舶通过桥区水域时，应当采取下列措施:(一）备车、备锚航行，禁止使用自动舵；（二）加强了望,派人了头；（三）船长在驾驶台指挥、轮机长在机舱值班;（四）配备VHF设备的船舶，通过规定的VHF频道提前与过往船舶取得联系,相互通报船舶动态。
第九条船舶在桥区航道及其通航孔内航行，应按照水上助航标志和桥区助航标志特别谨慎驾驶,并遵循下列规则:(一）在单向通航的桥区航道及其通航孔内航行时,应当尽可能在航道中间行驶;(二）在双向通航的桥区航道及其通航孔内航行时，应当尽可能避免船舶交会；无法避免时,应当尽可能靠近其右舷的航道一侧行驶，并与桥墩保持适当的安全距离.第十条有下列情况之一，禁止船舶通过桥梁：（一）船舶尺度超过桥梁通航尺度。
内河桥区水域通航安全管理的思考
《 珠江 航行 指南 》 、《 潮 汐表 》 等 航行 资
料， 船长、 驾驶员未掌握计划航线涉及
舶通 过 桥梁 的能 见 度 、 风力 和 汛期 流速 未有量化 数据 要求 ， 船员 、 海 事管理 人 员 桥 梁 的通航 尺 度 ， 部分掌 握 桥梁 通 航 尺
限 制 等。 第十六条： 桥 区 水 域 是 指 由可 等相 关人 员理解 不一 ， 现 场难 于操作 。 通航 桥 梁两 侧 若 干距 离之 间 、 因桥 梁 的
梁通 航净 空高度 违章航 行 的主要 源头。
的最小 高度 ， 起 算面 为设 计 最 高通 航水 ２ ． ２经 济利益 随着 航运 经 济 的发 展 ， 市 场竞 争 日
１ ． ５ 桥 梁 通航 管 理 相 关法 律 规范 需进 一 位 。 通 航净 空 高度 数值 为代 表 船型 空 载
度 的船 长 、 驾 驶 员也 在船 东 的指 挥下 冒
当地海 事机 构未结合辖区的实际 险 航 行 ， 反映了 船 员安 全 意 识 淡 薄 ， 违
存 在 而影 响 或 可 能 影 响 船 舶 操 纵 或 安 情况 ， 制定桥区、 重 点 通航 水域 桥 梁 侨 章通 过桥 梁作业 熟视 无睹 。
级、 船 舶 尺 寸、 潮水 潮 流 、 洪 水 枯水 、 通 理规 定 》 的要 求 ， 制定 重 点通 航 水 域 桥 全 管 理 ； 港 务局 对 航 运 公 司资 质 、 船 舶 航 桥 孔尺 寸等因素 进行 认定 并公 告。
梁桥区通航安全管理规定 ， 对船舶通过 营运 、 码头经营、 临 时砂石 装 卸 点实 施
全 航 行 的水 域 ， 其 范 围 由各 地海 事管 理 区通 航 安全 管 理 规定 。 当地 海事 机 构未 ２ ． ５ 涉水管 理部 门未形 成合力 机 构 根 据桥 区 水域 的 自然环 境 、 航 道等 依 据 《 广东 海事 局桥 区水域 通 航 安全 管
基于AIS数据和循环神经网络的船舶轨迹异常检测
通过对多种船舶类型和不同场景的数据集进行实验验证，证明了所提出方法的有效性和鲁棒性。
与传统方法相比，所提出方法具有更高的检测准确率和较低的误报率，能够为船舶监控和安全预警提供有力支持。
研究成果总结
研究不足与展望
在实际应用中，AIS数据的获取和处理可能受到信号遮挡、干扰等因素影响，需要进一步研究解决。
通过减少船舶事故和降低海损，可以为社会带来显著的经济效益和环境效益。
基于所提出方法的船舶轨迹异常检测技术，可以为海事管理部门提供更加精准、高效的监管手段，保障船舶航行安全。
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利用训练数据集对模型进行训练，通过反向传播算法优化模型的参数，提高模型的预测准确性和泛化能力。在训练过程中，可以采用一些技巧如早停（early stopping）、正则化（regularization）等来防止过拟合和模型泛化能力的提升。
数据预处理
构建模型
训练与优化
训练过程
优化策略
评估指标
模型训练与优化
数据变换
数据标准化
将数据按照一定的比例进行缩放，使其落入一个较小的区间内，以便更好地进行数据处理和分析。
数据归一化
将数据的各个特征按照一定的比例进行缩放，使其落入一个较小的区间内，以便更好地进行模型的训练和预测。
数据归一化
基于ais数据的船舶轨迹特征提取
03
03
船舶航向信息
通过AIS数据中的航向信息获取。
2023-10-27
基于ais数据和循环神经网络的船舶轨迹异常检测
目录
contents
引言数据预处理基于ais数据的船舶轨迹特征提取基于循环神经网络的船舶轨迹异常检测模型实验结果与分析结论与展望
基于AIS的新一代船舶引航信息系统
图１电子海图与卫星遥感影像图的对 比
５ ０ ２ ｌ年 Ｏ １ 总 第 １２ ９期
过 去 ，引 航 员往 往 只依 靠 甚 高频 （ ＨＦ） Ｖ 无线 电话 、雷 达 和望 远镜 进 行 船舶 引 航作 业 ， 如今 随着计 算 机技 术 的发 展 ，这将 成 为历 史 。 目前 ，我 国各 大港 口的引 航 站都 为 引航 员 配 备 了各 种各 样 的 引航 系统 。早期 的引 航 系统 非 常
关键词 ：船舶 引航 ；遥感影像 图；掌上 智能 电脑 ；船舶 自动－ ￣ 系统 ；ＡＩ；３ ／ Ｉ Ｘ， 】 Ｓ Ｇ
港 口作 为陆地 和海洋 两大地理单 元 的结合 点 ，已
日渐 成长为最 具活力 的经济 实体 ，并 成为 国家 、地 区 和城市发展 的强大 引擎 。船舶 引航是 船舶 与港 口生产
不偏 离航道 是保 障船 舶航行 安全 的关 键 。随着经济 的
发 展 ，港 口水 域 的船 舶密度 不断增加 ，如果 能够 准确
使空间信息更加丰富 、内容层次更加分明 ，能够为驾
引人员 提供直 观 、翔 实的信 息 。该 系统可减 轻引航员 的工作 压力 ，降低视 觉疲劳 ，为提高 引航安全 率提供 有 力 的保 障 。该 系 统采 用 Ｐ 作 为 硬件 支 持 ，体 积 ＤＡ 小 、携带 方便 ，且具 备两 种Ａ Ｓ 息获 取方 式 ：与船 Ｉ信 ｆ Ａ Ｓｆ 端 口连 接 ，接 收无 线 局域 网发 布 的Ａ Ｓ ￣ Ｉ｝ 应 ｎ ｌ Ｉ信
航 员可根 据 自己的喜好 随时在 电子海 图和遥感影像 图 之 问切换 ：一方 面可 以利用 电子海 图展 现详细 的海 域 范 围内各 种航行 要素 的分布情 况 ，同时利用遥感 影像 图展现直 观形象 的陆域 、港 口及海 岛等范 围内的各种 要素分 布情况 ；另一方 面可 以在此基 础上显示 修改后 的最新海 图信息 ，还 可以随 时叠加 自定 义 的助航 要素 信 息 ，使 图 上 的信 息 更 加完 整 、生 动 ，提 高 助航 效
AIS航标技术在长江航运中的应用研究
IGITCW技术 应用Technology Application110DIGITCW2023.071 研究背景航标是一种设置于可通航水域或其附近的助航设施，在通航水域以浮标或标志船的形式设置，在通航水域附近的岸域以固定建(构)筑物的形式设置。
用于提醒过往船舶注意航标的变化、锚地的设置、滩险的位置以及其他碍航物，例如礁石等的位置。
传统的航标以视觉航标为主，船员通过观察可以得知航标类型，根据航标的类型调整船舶航行方向。
此类航标以永久性航标或是长期性航标为主，一经设定，不再轻易改变。
随着内河航运的发展，部分水域临时管制需要设置临时航标，或在需要实体航标但尚未设置的阶段，采用以AIS 航标为代表的新型助航技术作为辅助航标，可以实现低成本、高可靠及零位移的便捷设置。
2 AIS简介船舶自动识别系统（A I S ），是国际海事组织（I MO ）、国际航标协会（I A LA ）、国际电信联盟（I T U-R ）联合推广，并在船舶航行中强制使用的一种船舶报告系统，它由岸基设施和船台终端组成，是整合了卫星定位、V H F 通信、计算机网络、罗经、计程、转向传感等技术的新型广播助航系统。
通过岸上架设的A IS 网络和船舶上安装的A IS 船台终端，在Channel87B(AIS1)：161.975 MHz 和Channel88B(AIS2)：162.025MHz 二个频道上交互船舶的动、静态信息，包括船舶状态、船名、九位码、船舶大小、位置、行首向等，可以接收对船舶安全航行提供助航服务的相关信息等，也可以让有需要的单位或人员直观查看船舶位置及周边水域安全情况，为船舶的安全航道提供辅助手段。
通过“十一五”“十二五”“十三五”期的建设，长江干线实现了AIS 信号的全覆盖，长江干线100总吨以上的船舶均已按照相关要求安装了AIS 船台终端。
3 传统航标与AIS航标的区别3.1 传统航标航标主要作用是为航行的船舶提供定位信息，为船舶提供碍航物和其他航行警告信息。
219339834_虚拟AIS_航标在黄浦江桥区水域的应用探索
虚拟AIS航标在黄浦江桥区水域的应用探索张 翔 郑丕显（闵行海事局，上海 200241）航海技术航标与实体航标的用途种类相同[2]。
图1 虚拟AIS 航标图例1.3 合成AIS 航标合成AIS 航标是指出于经济性或实用性需要，在该合成AIS 航标的位置上，物理上存在实体航标，但该AIS 信号不是由实体航标上的设备发送，而是通过附近的AIS 基站，以电文21的格式发送该航标相关信息，在航海设备显示的合成AIS 航标与实体航标位置重合。
2 黄浦江桥区水域通航现状及可行性分析2.1 黄浦江桥区水域通航现状黄浦江干流由吴淞口101浮筒至巨潮港，全长67.9 km，沿途共有8座跨江桥梁，其中在闵行海事局辖区共有3座限制性大桥（有桥墩），由下至上分别为奉浦大桥、闵浦二桥、闵浦三桥。
本文以奉浦大桥桥区水域为研究对象进行分析。
奉浦大桥水中桥墩4座，中间桥孔为通航主孔，净空高度为28 m，通航净宽60 m；中间桥孔的南、北侧为副孔，净空高度为18 m，净宽为105 m，通航桥孔分布见图2。
根据《上海黄浦江通航安全管理规定》，当船舶航经奉浦大桥中孔时，其水面以上最大高度加上过大桥时的当地潮位应低于29.5 m；水面以上最大高度22 m 及以下的小型船舶上驶时，应当从北孔通过；当中孔无大型船舶行驶时，可视情况从中孔通过；水面以上最大高度22 m 及以下的小型船舶下行时，应当从南孔通过；大型船舶（船队）应当通过中孔航行[3]。
图2 奉浦大桥通航孔分布奉浦大桥附近水域通航环境如下：沿岸码头11个，轮量使得黄浦江桥区水域船舶安全航行风险也更加严峻。
本文结合黄浦江桥区水域通航特点，借助虚拟AIS 航标的功能和优点，尝试探索AIS 航标在黄浦江桥区水域的应用，以求提升黄浦江船舶通航整体安全度。
1 AIS 航标概述AlS 航标是新型的无线电航标，其原理是以AIS 短报文形式进行播发，并在周边航行的船舶AIS 船台和电子海图信息系统上予以显示，是更加直观、便捷的新型助导航设施。
内河船舶AIS网络通信性能研究
内河船舶AIS网络通信性能研究吴建华;郭俊维;刘文;吴琛【期刊名称】《交通信息与安全》【年(卷),期】2017(035)003【摘要】随着船舶数量的日益增长,密集通航水域AIS系统的信道负载迅速增大,出现系统时隙冲突、信道拥塞、AIS网络通信异常等现象,导致AIS应用的可信度降低,成为船舶航行安全的隐患.为了更为精确、及时地反映AIS网络通信性能的实际状况,基于AIS综合应用平台实时监测AIS网络通信性能指标,以长江武汉段AIS数据为基础,选取一周的指标监测数据,从网络容量、网络信道负载率、网络吞吐率、网络阻塞率、网络利用率5个方面对该水域AIS网络通信性能进行评价分析,并通过仿真研究了AIS网络通信性能的变化趋势和极限状况.研究结果表明现阶段长江干线武汉段AIS网络信道负载率在15%左右,吞吐率接近100%,通信性能良好.随着船舶数的增加,网络信道负载率达到60.5%时,出现AIS网络通信阻塞现象,并得到通信阻塞时13种运动状态下的船舶数分布.研究结果客观、准确地反映了研究水域的AIS网络通信性能,为内河海事主管机关监控、管理、调控AIS系统提供技术支撑.【总页数】9页(P59-67)【作者】吴建华;郭俊维;刘文;吴琛【作者单位】武汉理工大学航运学院武汉 430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室武汉 430063;武汉理工大学航运学院武汉 430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室武汉 430063;武汉理工大学航运学院武汉430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室武汉 430063;武汉理工大学航运学院武汉 430063;武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室武汉430063【正文语种】中文【中图分类】X951【相关文献】1.内河船舶AIS与雷达动态信息集成性融合 [J], 范耀天;王驰2.基于AIS的内河船舶过闸管理系统研究 [J], 王瑞;刘轰;郭亚中;石磊3.内河船舶操纵模拟器中AIS的仿真 [J], 丛琳;任鸿翔;张新宇4.内河船舶操纵模拟器中AIS的仿真 [J], 丛琳;任鸿翔;张新宇5.内河船舶AIS系统介绍与应用 [J], 鲍有明;张元桥;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于AIS数据的辽东浅滩船舶通航情况分析
基于AIS数据的辽东浅滩船舶通航情况分析余鉴文;刘强【摘要】近年来,随着航运事业的蓬勃发展,航经黄渤海水域的船舶数量也随之增长.但是,海上事故的数量也居高不下,造成了巨大的经济损失.本文通过研究辽东浅滩所在的水文气象条件以及周边的水工设施安全保障现状,通过AIS数据统计分析了该水域的船舶交通流特点及通航规律.并且,提出相应的措施,为今后减少辽东浅滩所在水域的事故的发生,保障船舶在该水域的航行安全,提供参考与借鉴.【期刊名称】《广州航海高等专科学校学报》【年(卷),期】2019(027)002【总页数】4页(P29-32)【关键词】辽东浅滩;通航环境;交通流【作者】余鉴文;刘强【作者单位】大连海事大学航海学院,辽宁大连116026;大连海事大学航海学院,辽宁大连116026【正文语种】中文【中图分类】U692辽东浅滩位于渤海东部，辽东半岛的长兴岛西面，老铁山水道西口以北.该浅滩是潮流流出老铁山水道西北深槽后，水流分散，流速减慢后，于深槽末端形成的指状沙脊.该区域不仅有潮流冲刷的深槽、潮流沙脊等规模较大的纵向地貌，还有不同尺度的水下沙丘等横向地貌和广阔的潮流沙锡[1]，形成了一个完整而且典型的潮流动力地貌体系.该区域水深10～36 m.沙脊近南北向延伸，自东向西顺序排列的6道沙脊，似伸开的手指；沙脊长度4.7～23.7 n mile，间距4.5～8.6 n mile，高度差6～20 m.1 通航环境1.1 自然环境1)气象条件.辽东浅滩水域地处东亚季风气候区内，四季分明.季风气候的影响：冬季寒冷、风大、干燥、少雪；夏季高温时间短，雨量充沛；春季干燥少雨，气温回暖快，多大风；秋季冷空气活动开始加强，降温快，雨量骤减，多晴朗天气.每年平均气温8～10 ℃，1月份平均气温为-6～-8 ℃，7月份平均气温为22～24 ℃.辽东浅滩水域年降水量约为500 mm，降水多集中在夏季，其中7、8月份占年总降水量的53.7%；辽东浅滩具有明显的季风特征，冬季风(10月至来年3月)为偏北风，向稳定，风力较强，风力可达10级6级以上的大风频率可达20%；夏季风(5月到8月)为偏南风，平均风速约12 kn，除台风影响影响以外无大风出现，6级及以上大风频率在5%以下.海雾是影响该海区能见度的主要因素，一年四季都有雾日出现，3～7月为雾季，7月份最多，年平均雾日为20～24天.此外，10月至来年4月会有寒潮来袭，12月份出现频率最高，也会造成该海域严重的灾害和损失.2)水文条件.辽东浅滩区的潮流主要为不规则半日潮，潮差1～3 m.涨、落潮流不等现象自南向北加剧，涨潮时流向主要向北，落潮时流向主要向南，实测涨潮流大多大于落潮流.最大涨潮流速介于1.2～2.2 kn之间，方向为N和NNW；最大落潮流速介于1.0～1.9 kn之间，方向为S和SSE.海浪以风浪为主，伴随季风有明显的季节差异.冬季盛行偏N浪，夏季盛行偏S和SE浪，春秋季节为S和SW浪.冬季1月平均波高为1.1～1.7 m，寒潮侵袭时可达3.5～6.0 m；夏秋之间，偶有大于6.0 m的台风浪.1.2 通航安全保障现状1)助航设施.①老铁山西角灯塔(38°43′37″N，121°08′02″.6E)，为白色圆柱形铁塔、灯高100 m，射程25 n mile，设有雷达应答器，信号为M，设有AIS，灯塔附近设有无线电指向标.②长兴岛灯塔(39°31′30″.2N，121°13′36″.3E)，灯高199 m，射程25 n mile，设有AIS.③大孤山灯塔位于红石咀东北方4.8 n mile处的打狗嘴子(大孤山咀子)处，灯高79 m，射程20 n mile，为红白相间的塔身.2)监管情况.辽东浅滩附近的长兴岛港区VTS系统包括2个雷达站、1个VTS分中心.两个雷达站分别在塔山最高峰和葫芦山咀，VTS分中心建在长兴岛海事处.图1 长兴岛VTS系统方案总体构成图2 基于AIS数据的交通流特点及通航规律分析2.1 交通流统计门线的设定为了分析辽东浅滩船舶交通流情况及其通航规律，基于AIS数据对辽东浅滩2017年全年的交通流进行统计调查，其中门线的设置坐标和布置详见表1所示.表1 辽东浅滩门线设置坐标表门线名称坐标经纬度AB门线A点坐标39°20.0′N/120°30.0′EB点坐标39°20.0′N/121°10.0′ECD门线C点坐标39°22.5′N/120°38.5′ED点坐标39°15.5′N/120°40.1′EEF门线E点坐标39°27.5′N/120°45.2′EF点坐标39°15.6′N/120°45.2′EGH门线G点坐标39°27.8′N/120°51.6′EH点坐标39°16.2′N/120°51.6′EMN门线M点坐标39°28.4′N/120°57.3′EN点坐标39°18.8′N/120°56.7′E2.2 船舶交通流统计分析1)AB门线(东西走向，长约33 n mile)横跨辽东浅滩6道沙脊，是船舶进出大连港长兴岛港区、营口港、盘锦港、锦州港、葫芦岛港及绥中港等港口的必经之地，因此，交通流密度相对较大，年流量41 331艘次，日均流量113艘次，每小时穿过AB门线船舶约5艘次，其中第4季度的交通流流量最大(共12 718艘次).穿过AB 门线的船舶主要以“货船”为主(占比56.4%)，其次是非运输船舶(占比25.1%)，油船及危险品船占比18%；在穿过AB门线的船舶中吃水超过10 m的船舶占比8.9%，船长在200～300 m的船舶占比7.2%，2017年全年船长超过300 m的船舶有486艘次(平均每天1.3艘次).经过AB门线的船舶交通流方向与AB门线垂直(南北向)或接近垂直(东北偏北至西南偏南).交通流主要集中在AB门线东半部分，西边流量甚微.图2 2017年AB门线处船舶AIS轨迹图2)CD门线(NNW～SSE走向，长约7 n mile)为辽东湾浅滩最西边的沙脊.CD门线交通流密度相对较小(年流量3 104艘次，日均流量约8艘次).穿过该门线的船舶主要是非运输船舶(占比58.4%)，其次是货船(占比32.8%)，油船及危险品船占比8.8%；在穿过CD门线的船舶中吃水超过10 m的船舶占比3.2%，船长在200～300 m的船舶占比3.8%，2017年全年船长超过300 m的船舶有55艘次.由于经过CD门线的船舶密度较小CD门线上的船舶交通流的北半部分较南半部分多.对比分析CD门线上船舶交通流流量的季度变化可知，第2、4季度的交通流流量较多(总流量分别为903艘次、914艘次).图3 2017年CD处船舶AIS轨迹图3)EF门线(南北走向，长约11.9 n mile)为辽东湾浅滩自西起第二条沙脊.EF门线交通流密度相对较小(年流量4 419艘次，日均流量约12艘次).穿过该门线船舶主要以非运输船舶为主(占比55.8%)，其次是货船(占比34.1%)，油船及危险品船占比10.1%；在穿过EF门线的船舶中吃水超过10 m的船舶占比3.4%，船长在200～300 m的船舶占比4%，2017年全年船长超过300 m的船舶有39艘次.F门线上的船舶交通流的北半部分较南半部分多.对比分析EF门线上船舶交通流流量的季度变化可知，第2、3、4季度的交通流流量较多且接近(总流量分别为1 140艘次、1 249艘次、1 376艘次)，约为第1季度的2倍.图4 2017年EF处船舶AIS轨迹图4) GH门线(南北走向，长约11.6 n mile)为辽东湾浅滩西起第3条沙脊.GH门线交通流密度相对较小(年流量4 609艘次，日均流量约13艘次).穿过该门线的船舶主要以非运输船舶为主(占比56.9%)，其次是货船(占比32.3%)，油船及危险品船占比10.8%；在穿过CD门线的船舶中吃水超过10 m的船舶占比1.6%，船长在200～300 m的船舶占比1.6%，2017年全年船长超过300 m的船舶有34艘次.GH门线上的船舶交通流北半部分与南半部分基本相等.对比分析GH门线上船舶交通流流量的季度变化可知，第4季度的交通流流量最多(流量为1 591艘次). 图5 2017年GH处船舶AIS轨迹图5)MN门线(南北走向，长约9.6 n mile)为辽东湾浅滩东北边的沙脊.MN门线交通流密度相对较大(年流量9 353艘次，日均流量约26艘次).穿过该门线的船舶主要以货船为主(占比47.4%)，其次是非运输船(占比35.6%)，油船、危险品船以及客船占比17%；在穿过MN门线的船舶中吃水超过10 m的船舶占比5.7%，船长在200～300 m的船舶占比3.4%，2017年全年船长超过300 m的船舶有48艘次.经过MN门线的船舶交通流方向主要为东北偏北至西南偏南的方向.MN门线上的船舶交通流北半部分与南半部分基本相等.对比分析MN门线上船舶交通流流量的季度变化可知，第2、4季度的交通流量较大(总流量分别为2 831艘次、2 713艘次).图6 2017年MN处船舶AIS轨迹图2.3 船舶通航规律分析1)船舶交通流主要经过AB和MN门线，经过CD、EF、GH 3条门线的船舶流量较小；MN门线的船舶流量相对其东侧水域的船舶流量少很多；这说明绝大多数船舶在航经辽东浅滩水域时能够有意识地避开辽东浅滩的各条沙脊.在EF与GH两条门线之间明显有一条南北走向的交通流，该条交通流夹在两条沙脊之间，水深均在27.5 m以上，是进出渤海湾东部及北部的满载超大型船舶的深水航路.2)辽东浅滩水域绝大多数船舶为南北向航行(过AB门线)的船舶；对于船长在200～300 m的船舶以及吃水超过10 m的大型船舶穿过AB门线的较多，而穿过CD、EF及GH门线的船舶数量则相对较少，其原因一方面与这几条门线的走向有关，另一方面与CD、EF及GH门线处水深较小有关；尽管AB门线长度最大，但穿过门线的货船占比最大，非运输船舶占比最小，而其他4条门线则相反.这说明大型货船在辽东浅滩水域均能主动避开沙脊，其航行路线较为规律；而其他小型的非运输船舶由于其吃水较小，故航行路线的规律性相对较差.3 结语辽东浅滩所在水域通航秩序良好，但是仍然存在一定的风险.通过采取一定的措施，可以将风险降至最低，以保障船舶通航安全.1)针对人为因素采取的措施主要有：①船长及船员应思想重视，小心谨慎；②通过浅滩之前应早作准备，精心安排；③通过浅滩时驾驶人员应遵守规则，恪尽职守，既要分工明确，又要注重相互协作；④船公司应加强对将要通过浅滩船舶的技术指导，当船舶通过辽东浅滩时，还应对其进行有效监督.2)针对通航密度大而采取的措施主要有：①船舶航行至辽东浅滩所在水域时，当班驾驶员应根据当时的环境状况制定避让时的应急措施，避免盲目转向冲上浅滩而搁浅；②完善辽东浅滩所在水域的船舶定线制，进一步规范该水域的交通流；③扩大长兴岛VTS监管范围，使其完全包含辽东浅滩所在水域，以便能够对通过该水域的船舶提供及时、必要的通航信息及监管服务；④加强对渔船的宣传与监管，尽量避免在辽东浅滩的定线制水域内进行捕鱼作业，自觉遵守航行规则.3)针对手指状沙滩沙脊，应当设置虚拟航标以提醒过往的大型船舶注意避让.船舶进入浅水区前也应当减速慢行，以减小浅水效应的影响.参考文献：【相关文献】[1] 陈明锋. 超大型船舶途经辽东浅滩的航行安全探讨[J].航海技术，2013(02)：2-6.[2] 朱龙海. 辽东浅滩潮流沉积动力地貌学研究[D].青岛：中国海洋大学，2010.[3] 金玉休，曹志敏，吴建政，等. 辽东浅滩潮流运动特征与沉积物输运[J].海洋地质与第四纪地质，2015，35(06)：33-40.[4] 金兴赋，付玉慧，张连东. 基于AIS数据的成山头水域船舶交通流研究[J].大连海事大学学报，2012，38(01)：33-36.[5] 郭锦春，曲鹏翔. 洋山港船舶交通流交汇水域安全管理[J].航海技术，2014(06)：72-74.。
基于AIS信息和BP神经网络的船舶航行行为预测
基于AIS信息和BP神经网络的船舶航行行为预测甄荣;金永兴;胡勤友;施朝健;王胜正【摘要】In view of the multi-dimensional characteristics of vessel behavior,a novel method of vessel behavior prediction based onAIS(Automatic Identification System) data and BP(Back Propagation) neural network is proposed to satisfy the requirement of VTS(Vessei Traffic Service) for accurate real-time vessel behavior prediction.The feature expressions of vessel behavior based on AIS data is established.The training process is as following:the longitude,latitude,heading and speed of a vessel is taken as the ship behavior feature input to the neural network;data at three consecutive times are input to the network,and the fourth data following the input is output to train the BP neural network.The trained BP neural network is applied to the prediction of vessel behavior.The effectiveness and capability of the proposed method is verified with the AIS data from the waters of Chengshanjiao VTS.The results show that the method can predict the characteristics of vessel behavior timely with acceptable accuracy.%针对船舶航行行为多维度的特点和船舶交通服务系统(Vessel Traffic Service,VTS)对船舶行为预测的精确度和实时性需求,提出结合船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息和BP(Back Propagation)神经网络的船舶航行行为预测方法.构造基于AIS信息的船舶航行行为特征表达方法,根据BP神经网络预测的基本原理,以连续3个时刻的船舶航行行为特征值为输入,以第4个时刻的船舶航行行为特征值为输出,对BP神经网络进行训练,用于对未来船舶航行行为进行预测.以成山角VTS水域内的船舶AIS信息为例进行试验,结果表明:利用该方法对船舶航行行为特征值进行预测的结果准确、实时,误差在可接受的范围内.【期刊名称】《中国航海》【年(卷),期】2017(040)002【总页数】5页(P6-10)【关键词】水路运输;船舶行为;预测;AIS信息;BP神经网络【作者】甄荣;金永兴;胡勤友;施朝健;王胜正【作者单位】上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】U675.7;TP391在沿海和港口水域，特别是在交通密度较大、态势复杂的海域，利用船舶交通服务系统(Vessel Traffic Service，VTS)精确、有效地对船舶的航行行为进行实时跟踪预测是海上交通事故预测和预警的重要技术支撑，对提高海上交通监管效率和降低交通风险具有重要意义。
桥区水域船舶水上交通安全管理法规研究
桥区水域船舶水上交通安全管理法规研究
刘俊良;丁敏强;郭日益
【期刊名称】《中国海事》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】随着海洋经济的快速发展,跨海桥梁建设加速推进,大桥水上交通安全管理与船舶通航、港口岸线利用等之间的矛盾日益突出。
有必要结合海事管理实践,对《海上交通安全法》《桥区水域水上交通安全管理办法》等法律法规中涉及桥区水域水上交通安全管理的条款、桥区水域水上交通安全管理实践中遇到的问题进行系统梳理,进一步明确超桥梁通航尺度、禁止进入桥区水域、桥区水域禁止性行为等条款的适用,确保海事管理机构依法履职。
【总页数】3页(P66-68)
【作者】刘俊良;丁敏强;郭日益
【作者单位】浙江海事局
【正文语种】中文
【中图分类】U698
【相关文献】
1.认真抓好水上交通安全工作切实落实乡镇运输船舶安全管理责任制--关于梧州市两起重大水上交通事故的通报
2.桥区水域船舶临界失控水动力干扰区与船舶领域的对比研究
3.杭州内河辖区桥梁水域通航安全管理工作初探——兼谈拱宸桥桥区水域管控实施方案的可行性
4.河南省人民政府办公厅转发省交通厅经贸委关于进
一步加强水上交通安全管理和乡镇船舶交通安全管理责任制意见的通知5.《中华人民共和国桥区水域水上交通安全管理办法》解读和实施要点探析
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船舶自动识别系统(AIS)数据在海洋渔业中研究应用现状
船舶自动识别系统(AIS)数据在海洋渔业中研究应用现状于琳琳;樊伟;张衡;戴阳;万里骏;王斐;石永闯;杨胜龙【期刊名称】《中国农业科技导报》【年(卷),期】2024(26)5【摘要】在全球海洋主要经济渔业资源衰退的背景下,如何保护和可持续开发利用海洋渔业资源受到全球各国、地区和组织高度重视,一直是研究热点。
受传统海洋渔业数据的制约,一直难以全面了解远洋渔船的捕捞足迹,因此,无法对其实行有效监控和管理。
船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)提供的全球远洋渔船轨迹数据可以用于量化分析从单艘到全球渔船行为,挖掘的历史捕捞强度空间信息可为海洋捕捞活动的监测管理和生态压力评估提供良好的可替代数据来源,成为近年海洋信息和海洋渔业研究的新热点。
为促进AIS数据在我国海洋渔业中的研究应用,对AIS近年的研究内容和应用现状进行总结,指出AIS数据目前研究的不足和未来潜在的研究方法,以期为AIS在海洋渔业中的研究和应用提供参考。
【总页数】11页(P212-222)【作者】于琳琳;樊伟;张衡;戴阳;万里骏;王斐;石永闯;杨胜龙【作者单位】上海海洋大学信息学院;中国水产科学研究院东海水产研究所;中国水产科学研究院;大连海洋大学航海与船舶工程学院【正文语种】中文【中图分类】S951【相关文献】1.船载自动识别系统(AIS)在船舶避碰系统中的应用研究2.船舶自动识别系统(AIS)在实验教学中的操作应用3.《电讯技术》专题资料：《船舶自动识别系统（AIS）的应用与技术研究》题要（十）4.《电讯技术》专题资料：《船舶自动识别系统（AIS）的应用与技术研究》题要（一）5.AIS和Labview在船舶自动识别系统开发中的应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
融合航标、AIS与视频分析的电子围栏对于桥区船舶偏航预警应用系统研究
融合航标、AIS与视频分析的电子围栏对于桥区船舶偏航预警应用系统研究◎ 岳玮 余锦源 广东省中山航道事务中心摘 要：针对桥区船舶偏航这一工程界的热点问题，分析了典型桥梁船撞事故产生原因。
以此为基础，提出了基于航标、AIS与视频分析技术相融合的智能桥梁防撞偏航预警系统解决方案。
通过航标、AIS与高清摄像机的递次架设并结合智能视频分析技术构建了从架设、探测、跟踪到预警的全方位、立体化的监控预警体系，实现对目标偏航与危险船舶实时、精准的监控以及对航标的定位、养护，为解决船舶偏航纠偏难题、保障桥梁安全提供了合理有效的途径。
关键词：视频分析；智能化；防撞预警；系统研究1.引言中山市地处珠江三角洲河网地带，位于西、北江下游出海处，北接广州市和佛山市，西邻江门市，东南连珠海市，东隔珠江口伶仃洋与深圳市和香港特别行政区相望。
作为珠江口西岸重要的先进制造业城市和现代服务业基地，中山市拥有国家级产业基地34个，省级技术创新专业镇15个，省级以上名牌名标483个/件，落户中山世界500强企业有24家。
拥有装备制造、健康医药、电子电信、灯饰光源、家用电器、金属制品、纺织服装、家居家具、精细化工、特色食品等10大产业集群。
随着大湾区布局推进，中山的城市地位快速提升，水陆交通快速发展，港口及内河通航船舶在行驶过程中与航标及桥梁发生触碰的风险持续升高，对桥梁通行安全和航道安全造成了严重影响。
经分析，造成船舶撞桥事故的原因与船舶驾驶员不清楚自己的船的高度，在桥区水域凭经验或者肉眼判断桥梁通航净高尺度、疲劳驾驶、不熟悉航道、存在侥幸及冒险心理通航导致船舶接触桥梁都有着关系关联。
此外在洪水期水流快、水位高，桥区航道流态变化显著，通航净空降低，通航环境复杂，船舶操作难度大等，也容易导致船舶撞桥事故发生。
随着中山市水上交通运输的发展，船舶吨位不断增大、长度高度也不断增加，桥梁建设时间不同标准不一、外来船舶对水域不熟，原有航道上的部分桥梁净高尺度不达标对船舶安全航行造成了很大的隐患，在当前经济社会转型升级，高度重视航标设施及桥梁安全，刻不容缓，同时对惠及民生的水陆交通安全出行具有重要意义。
AIS在航标领域中应用存在的问题探究
AIS在航标领域中应用存在的问题探究随着人工智能技术的快速发展，人工智能系统在航标领域中的应用越来越广泛。
人工智能系统在航标领域中存在一些问题，本文将探讨这些问题并提出相应的解决方法。
人工智能系统在航标领域中的应用面临着数据质量问题。
航标领域的数据量庞大，包含了海上航行的各种信息，如航线、水深、潮汐等。
这些数据的质量对于人工智能系统的性能至关重要。
由于数据来源的多样性和不确定性，航标数据往往存在噪声和错误。
这些错误的数据可能会导致人工智能系统在预测航标位置或路径规划等方面产生错误。
为了解决数据质量问题，可以采用数据清洗和校准的方法。
数据清洗是通过过滤、转换和规范化等方式去除错误和冗余的数据。
数据校准是通过与地面真实情况进行对比，对航标数据进行修正和调整，提高数据的准确性和可靠性。
人工智能系统在航标领域中的应用还面临着模型训练问题。
航标数据的特点是高维、复杂和动态的，因此人工智能系统需要具有强大的学习和预测能力。
由于数据量庞大和特征复杂，传统的机器学习算法难以满足航标领域的需求。
为了解决模型训练问题，可以采用深度学习技术。
深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法，具有强大的表达能力和学习能力。
通过建立深度神经网络模型，可以对航标数据进行高效的学习和预测。
还可以采用迁移学习和增强学习等方法，通过利用已有的训练模型和经验，提高模型的性能和泛化能力。
人工智能系统在航标领域中的应用还可能面临隐私与安全问题。
航标数据涉及到船舶的轨迹、航行计划等敏感信息，可能会被不法分子利用进行恶意攻击或侵犯隐私。
在开发人工智能系统时需要考虑数据的安全性和隐私保护。
为了解决隐私与安全问题，可以采用数据加密和隐私保护的方法。
数据加密是通过将敏感信息进行加密，确保只有授权的用户才能够解密和访问数据。
隐私保护是通过去除敏感信息或进行数据匿名化，保护用户的隐私。
人工智能系统在航标领域中的应用存在数据质量问题、模型训练问题以及隐私与安全问题。
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收稿日期：2018-11-21 *国家重点研发计划项目(2016YFC0402103)、国家自然科学基金项目(1709220,51479155)资助
第一作者简介：王维刚(1994—)，硕士研究生.研究方向：交通运输工程智能化技术.E-mail： wwg777@whut. edu. cn ▲通信作者：蒋仲廉(1986—)，博士，畐［J研究员.研究方向：通航系统动力学.E-mail：z. jiang@whut. edu. cn
基于船舶AIS数据的桥区水域通航饱和度研究——王维刚 初秀民 蒋仲廉 刘 磊
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经济的发展。同时，海事安全监管、水资源综合开
发利用等压力也越来越大。受上游多库联调、人
类活动等诸多因素影响，长江中游航道河床演变
剧烈，船舶通航常常面临“肠梗阻''「1+。其中，长江
价造成的影响，构建了基于船舶AIS数据的通航饱和度模型％通过大量历史船舶AIS数据分析，计 算了船舶交通流量、通航密度、通过能力等参数，基于停船视距船舶领域构建了通航饱和度模型，提高
了饱和度计算精度；分析了饱和度随时间的变化特征，并提出了最大饱和度等评价指标。以长江中游
武汉河段桥区水域为例，研究近三年桥区水域通航饱和度用以验证％结果表明，长江中游桥区水域通
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(1. National Engineering Research Center for Water Transport Safety , Wuhan University of Technology , Wuhan 430063, China ； 2. School of Energy and Power Engineering , Wuhan University of Technology , Wuhan 430063, China)
Key words： water transportation； bridge waters； traffic saturation； AIS； Yangtze River
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随着“长江经济带”等国家战略的提出，我国
水运事业发展迎来新的发展契机％以长江、西江 等为代表的高等级航道，船舶交通流量不断增长, 货运量亦呈现逐年攀升趋势，有力地带动了沿江
中图分类号：U612. 16； U611
文献标志码:A doi：10. 3963/j. issn. 1674-4861. 2019. 04 011
An Analysis of Traffic Saturation of Bridge Waters Based on Historical AIS Data
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交通信息与安全 2019年4期 第37卷 总219期
基于船舶AIS数据的桥区水域通航饱和度研究!
王维刚1! 初秀民1蒋仲廉1 刘磊1!
(1武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心 武汉4300632.武汉理工大学能源与动力工程学院 武汉430063)
摘 要：为分析内河通航情况,评价桥区水域航道饱和程度，研究不同船舶领域模型对航道饱和度评
Abstract: In order to evaluate degree of traffic saturation of bridge water areas, and reveal impacts of ship domain
models$anovelsaturatonmodel%sproposed%nthepresentstudy.Onbas%sofh%stor%calAISdataanalys%s$character%stcs ofvesseltraf%cflowareexplored$suchasvesseltrafcvolume$densty$andwaterwaycapacty.Thesh%pdoma%n%scalculatedcons%der%ngsh%pstopp%ngs%ghtd%stance$thusthetrafcsaturaton%s%nvestgated.Temporalfeaturesoftrafc saturation are analyzed and evaluation indicators are introduced, e. g. maximum saturation. The Wuhan reach of Yangtze Rive>isselectedfo>t>aficsatu>ation modelvalidation.Theth>ee-yea>analysisindicatesthatthesatu>ationisapp>oximately 20%一30% on average while the maximum value ( 53 %) appears in the vicinity of the Wuhan Yangtze River Bridge.ByapplyingCheFujishipdomainmodel$CheCraficsaCuraCionisunder-esimaCedby43% whileChewaCerwaycapacity could be over-estimated by 76%. It is concluded that the computed saturation varies with the regional traffic flow characteristics$whichismoreaccurateandreasonablethanthetraditionalmethod.
航饱和度平均约为20%〜30% ;武汉长江大桥附近饱和度最大可达53%，与实际较为相符；基于藤井
船舶领域模型相比停船视距船舶领域模型计算所得的通过能力值高76%，饱和度低43% %采用停船 视距船舶领域计算所得饱和度随区域交通流特征而变化，相比于传统方法更加精准％
关键词：水路运输；桥区水域；通航饱和度；AIS；长江