申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN118013211A

主分类号：G06F18/15

分类号：G06F18/15;G06F18/25;G06F16/29;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.28#实质审查的生效;2024.05.10#公开

摘要：本发明公开了一种针对不完整AIS数据集的船舶时空排放清单计算方法，利用大数据处理方法和船舶动力法，结合实际应用场景，建立了一种能够处理不完整AIS数据集的船舶污染物高分辨率时空排放清单计算模型。其中大数据处理包括对船舶AIS数据和清洗、船舶轨迹的聚合、多源数据的融合和缺失数据的补全，解决了AIS数据带来的计算误差问题，并从海量的数据中提取出有用信息，用于后续排放清单的计算。不同于普通排放清单，本发明计算的排放清单细化到排放时间、排放位置、排放源属性特征，实现了对船舶污染物的排放规律和排放源的细粒度分析，为有关部门制定有针对性的节能减排政策提供了数据和理论支撑。

主权项：1.一种针对不完整AIS数据集的船舶时空排放清单计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤，步骤S1：数据清洗；基于AIS数据进行高分辨率船舶污染物排放清单的计算；为避免因信息缺失、错误、重复状况对后续计算结果造成干扰，结合实际场景对AIS数据进行数据筛选和清洗，以达到所需的准确率；步骤S2：船舶轨迹聚合；从密集的采样点中提取出描述原始轨迹的关键点，按时间顺序连线形成航线，对海量的AIS数据进行数据整合；根据船舶MMSI，提取每艘船舶在所有轨迹点，判断该艘船舶的起点和终点，将船舶从起点到终点的轨迹点，按采样时间排序构成航行轨迹，进行航线的提取；计算每条航线起点和终点的时间差，将航线内各个轨迹点的实时行驶速度求取平均值作为每条航行轨迹的平均行驶速度，用于后续计算；轨迹聚合后一艘船一次完整活动的轨迹点整合成一条航线信息，包括船舶平均行驶速度、船舶MMSI号、船舶名称、船舶所在位置、时间信息、船舶类型；轨迹聚合在提取计算排放清单计算所需信息时，也压缩数据量；步骤S3：多源数据融合；对船舶污染物排放清单的计算涉及AIS数据中的静态信息和动态信息，还需要船舶劳氏档案库中的船舶属性信息和相关地理信息；通过AIS数据中的船舶唯一标识MMSI编码，在船舶劳氏档案数据库中匹配对应船舶的相关属性信息，将经过轨迹整合后的AIS数据补充完整，包括船舶主机额定最大连续功率、辅机最大额定功率、船舶设计最大时速、主发动机RPM、船舶建造年份、使用燃油种类、船舶操纵者、船舶管理单位、船舶注册所有权单位、船舶容量说明；通过经纬度信息将AIS数据与地理信息匹配融合；步骤S4：缺失数据补全；对于船舶劳氏档案数据库中不包含的船舶属性数据，采用拟合关系式计算或统计的方法补全，以建立完整的船舶污染物排放资料数据库；对于船舶建造年份、使用燃油种类，按照船舶类型取天津港船舶劳氏档案数据库中的众数填充缺失值；对于船舶设计时速、船舶主机转速，按照船舶类型取天津港船舶劳氏档案数据库中的平均值填充缺失值；对于船舶主发动机最大连续额定功率，则根据缺失信息的具体情况而定；对于缺少主发动机功率信息但有总吨位信息的船舶，采用非线性回归方法预测船舶的主发动机功率；对于缺失主发动机功率信息和总吨位信息的船舶，采用大小相近的其他船舶的发动机功率作为这些船舶的发动机功率；对于只有MMSI编号和船舶类型信息的船舶，采用所有同类型船舶的平均功率补全缺失值；对只有MMSI编号的船舶，采用所有船舶的平均功率补全；对于船舶辅助发动机额定功率，通过特定船舶类型的辅机AE和主机ME之比AMR来推测；为保证船舶温室气体排放清单和后续预测的准确性；步骤S5：船舶污染物排放清单计算；使用“自下而上”的船舶动力法，分别按照主机、辅机、锅炉计算船舶在不同状态下的污染物排放特征；不同类型船舶的计算参数取值情况不同将船舶分为干散货船、集装箱船、油品化学品船、滚装船、渔船、游轮、杂货船、拖船和其他类型；根据AIS数据中的位置信息、时间段和船舶属性信息，计算得出的污染物排放清单从时间、空间、排放源属性不同纬度反映污染物排放规律。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种针对不完整AIS数据集的船舶时空排放清单计算方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD