神背嘴信号台智能辅助指挥系统设计与实现

摘要

通行信号台是长江上游控制河段特有的一种助航设施。控制河段由于水面狭窄、水流湍急等原因，严重影响通航安全，需要通过信号台指挥船舶有序通行。控制河段信号员通常使用甚高频电话和望远镜获知邻近控制河段船舶的运动状态，并结合天气、昼夜、水流速度、水位等情况，根据通行规则揭示通行信号。采用此种方式，通行指挥受信号员业务能力、经验、心理状态等多因素影响，且信号员难以主动掌握船舶准确位置，通行指挥比较被动，指挥的准确性较差、效率较低，人为地降低了控制河段的通航效率。因此，建立信号台智能辅助指挥系统，可以有效提高船舶通行效率，降低信号员负担，保障航道通行安全，具有极大的社会效益和经济效益。
　　 论文根据长江泸州航道局“控制河段智能信号台”建设的实际需求，对长江泸渝段神背嘴控制河段信号台智能辅助指挥系统进行研究。运用AIS(自动识别系统，Automatic Identification System)和GIS(地理信息系统，GeographicInformation System)等技术，研究和探讨控制河段船舶通行指挥的智能辅助方法和系统。其主要工作包括以下几个方面：
　　 ①对神背嘴信号台通行指挥现状和智能辅助指挥系统需求进行了分析，并对研究工作所涉及的关键技术进行了阐述。
　　 ②针对系统采集数据特性，设计多种信息处理辅助算法并进行了实现，使智能指挥更加安全、快速、准确。
　　 ③根据实地调研，提出多个智能指挥模型，提高了航道通行效率和安全性。
　　 ④针对当前指挥方式效率低、劳动强度高、数字化水平低等问题，论证将BP神经网络应用到航道指挥的可行性，并在神背嘴信号台实现成功应用。
　　 ⑤根据信号台指挥的实际要求，设计并实现了信号台智能辅助指挥系统。
　　 ⑥针对系统数据采集量大，信息采集种类多的特点，设计和实现多信息播放器和图像信息描述模块。能够有效的实现热点回溯，使操作人员能够更高效的管理数据库信息。
　　 现场测试表明，所开发的信号智能揭示系统能够正确揭示指挥信号，有效保存多种传感器信息，实现对通行船舶的智能辅助指挥，为控制河段信号台的数字化和信息化提供技术保障。