[发明专利]一种风电场水域船舶交通流分析的方法、装置和存储介质

说明书

本发明涉及船舶航行技术领域。本发明公开了一种风电场水域船舶交通流分析的方法，所述方法包括：获取风电场水域预设范围内选定船舶的历史AIS数据；根据船舶的历史AIS数据获得选定船舶的轨迹；对船舶的轨迹中每条轨迹的所有船位点，使用二叉空间分割算法计算当船舶在船位点时与风电场的最小通过距离，并将计算出的最小通过距离中的最小值作为对应轨迹与风电场的最小通过距离，由此获得每条轨迹的最小通过距离。本发明提供的风电场水域船舶交通流分析的方法和装置，能够客观体现海上风电水域船舶交通流特征，通过辨识水域过往船舶典型场景能够客观反映海上风电场对过往船舶交通流影响。

技术领域

本发明涉及船舶航行技术领域，尤其涉及一种风电场水域船舶交通流分析的方法、装置和存储介质。

背景技术

在交通领域研究中，常有成群组活动的运动个体，如车辆、人员、船舶或飞机等在运动过程中呈现连续或间断流动的状态，具有如同水流一般的运动规律，这种明显群组流动特征的现象通常被称作为交通流。在船舶交通运输工程研究中，船舶交通流可以定义为表示一系列具有运动特征的连续通行船舶或其他水上运输工具的运动总体。面向船舶交通流开展的研究一般从宏观及微观两个维度展开分析：宏观尺度的研究主要讨论交通流的时空变化规律，分析特定水域环境内船舶相互作用形成的交通流时空分布特征；微观的船舶交通流研究则通过研究交通流特征参数，包括交通流内船舶种类、数量、尺度、速度等，描述该水域内船舶的航行运动状态和航行行为特征。

开展AIS数据分析是进行船舶交通流特征分析的主要手段之一，相关研究主要从定性分析和定量分析两个方面开展研究。定性分析一般从宏观角度研究水域内船舶交通流的时空分布特征，而定量分析则通过量化统计交通流特征参数，分析船舶交通流特征参数的变化规律，进一步了解特定交通流内船舶的典型特征。因此，综合开展面向海上风电水域的船舶交通流宏、微观分析，能够客观分析海上风电场对周围水域船舶交通流影响，是进行风险评估建模的首要环节。

发明内容

为了克服如上所述的技术问题，本发明提出一种风电场水域船舶交通流分析的方法，用于分析风电场水域的船舶交通流特征，所述方法的技术方案如下：

S1，获取所述风电场水域预设范围内选定船舶的历史AIS数据；

S2，根据所述船舶的历史AIS数据获得所述选定船舶的轨迹；

S3，对所述船舶的轨迹中每条轨迹的所有船位点，使用二叉空间分割算法计算当所述船舶在所述船位点时与所述风电场的最小通过距离，并将计算出的最小通过距离中的最小值作为对应轨迹与所述风电场的最小通过距离，由此获得每条轨迹的最小通过距离；

其中，所述步骤S3中，使用二叉空间分割算法计算当所述船舶在所述船位点时与所述风电场的最小通过距离包括：

S31，获得由所述风电场靠船舶一侧水域边界上包含的u个风机q组成的集合Q，即Q＝{q₁，q₂，…，q_u}，Q中所含风机按照空间分布由左向右或由上向下排列，u为正整数；

S32，对集合Q进行任意分割，将集合Q分为子集合Q¹＝{q₁，q₂，…，q_v}与子集合Q²＝{q_v+1，q_v+2，…，q_u}，其中，v为分割位置，满足v＜u且v≠0；

S33，设已知任意风机经纬度坐标分别为Lon._q和Lat._q，计算船舶与所述集合内所包含的各风机的距离pd，并计算两子集合内包含pd之和和

S34，判断最近距离风机q_min隶属的子集合Q^min：