长江VTS船舶动态管理系统的研究与实现

摘要

长江内河航道作为我国乃至世界上水上交通最繁忙的交通运输航道，货运量已经连续六年位居世界内河首位。长江船舶交通管理系统(VTS: Vessel TrafficService)的建设对于提升航道通过能力、减少水上交通事故等方面有着十分积极的作用。
　　目前，在长江海事局主管区域，已建成了芜湖、安庆、黄石、武汉、宜昌、重庆共6个VTS系统，覆盖了近600多公里的水域。同时，九江、岳阳和荆州VTS也在建设中，预计在2020年左右实现整个长江水域VTS全面覆盖。然而，这些VTS系统完全是由国外公司所提供，其中的船舶动态信息管理数据库子系统的工作模式和流程不能很好地满足长江航运的需要。因此研制具有自主知识产权的长江船舶动态数据库管理系统就显得十分必要。
　　本文针对VTS的船舶动态数据库管理系统展开研究，深入分析了国外的系统工作模式和流程，同时参考了沿海港口VTS的系统的特征，根据长江航运船舶流量大，过境时间短，船舶监管复杂性高等特点，提出了适合于长江VTS系统的长江船舶动态数据库管理系统的模型和数据交换模式，实现了该系统与现有长江VTS系统的无缝连接，很好地满足了用户的需要并率先实现了VTS系统的船舶动态数据库管理子系统的国产化。
　　本文提出的数据交换模式具有2个应用创新点:其一，采用了双向HTTP协议的工作模式，实现了VTS船舶交通显示客户端与船舶动态管理系统客户端的互动操作。其二，实现了AIS与VTS雷达跟踪的自动关联和船舶的中文名称标识。系统原型已经通过长江芜湖段VTS系统的测试，并将逐步推广应用到其它已经建立的长江VTS系统中。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究内容

1．4 论文组织结构

第2章 相关理论和技术介绍

2．1 AIS系统介绍

2．1．1 AIS的工作原理

2．1．2 AIS信息的标准格式

2．1．3 AIS系统的应用

2．2 VTS系统介绍

2．2．1 VTS系统的组成

2．2．2 目标跟踪

2．2．3 目标关联

2．2．4 跟踪符号和标记

2．3 JAVA Pushlet技术

2．4 本章小结

第3章 船舶动态管理系统模型

3．1 长江船舶进出VTS管区的工作流程

3．1．1 船舶静态信息

3．1．2 船舶动态信息

3．1．3 船舶管理信息

3．2 长江船舶动态管理系统模型

3．2．1 系统架构

3．2．2 系统功能

3．2．3 接口模式

3．3 本章小结

第4章 AIS与VTS自动关联

4．1 AIS与VTS航迹的关联现状

4．2 自动关联方案

4．2．1 船舶报告线

4．2．2 AIS信息的区域过滤

4．2．3 AIS转发协议

4．3 本章小结

第5章 系统设计与实现

5．1 系统软件架构

5．2 数据库设计

5．2．1 主要数据库表和字段定义

5．3 系统UML设计

5．3．1 系统用例图

5．3．2 系统类图

5．3．3 事件处理与请求逻辑的顺序图

5．4 系统实现

5．4．1 系统部署

5．4．2 船舶动态显示管理页面的实现

5．4．3 双向HTTP协议接口的实现

5．4．4 船舶预到列表和事件接口的实现

5．4．5 应用部署的实例

5．5 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢