基于AIS数据的船舶航迹规划研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船舶航迹规划是保障船舶航行安全、提高航运效率的重要手段，对维护海上交通秩序、保护海洋环境具有重要意义。

随着海上交通流量的不断增长和船舶大型化的趋势，船舶航迹规划面临着更大的挑战。

传统的船舶航迹规划方法主要依赖于航海经验和简单的规则，难以适应复杂多变的海洋环境和日益繁忙的航运交通。

2. 本选题国内外研究状况综述

船舶航迹规划作为航海领域的重要研究方向，一直受到国内外学者的广泛关注。

近年来，随着ais数据的普及和人工智能技术的发展，基于ais数据的船舶航迹规划成为了新的研究热点。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题拟从ais数据处理、航迹预测、航迹规划三个方面展开研究，主要内容如下：
1.ais数据处理与分析：针对ais数据的特点，研究ais数据的预处理方法，包括数据清洗、数据集成、数据规约等，消除数据中的噪声和冗余信息，提高数据的质量。

在此基础上，研究ais数据中航迹和航行环境信息的提取方法，为航迹预测和航迹规划提供数据支撑。

2.基于ais数据的航迹预测：研究基于ais数据的船舶航迹预测方法，构建准确可靠的航迹预测模型。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真实验和案例分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.收集和整理相关文献资料，了解国内外研究现状，掌握船舶航迹规划的基本理论和方法，熟悉ais数据的特点和应用。

2.对ais数据进行预处理，包括数据清洗、数据集成、数据规约等，消除数据中的噪声和冗余信息，提取船舶航迹、航行环境等关键信息。

3.研究基于ais数据的船舶航迹预测方法，构建航迹预测模型，并利用历史ais数据对模型进行训练和优化，提高模型的预测精度和泛化能力。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于ais数据的船舶航迹预测模型，该模型综合考虑了船舶自身因素、环境因素和交通因素，能够更准确地预测船舶的未来航迹。

2.提出一种基于航迹预测的船舶航迹规划方法，该方法能够根据预测的航迹，提前识别潜在的航行风险，并规划出安全、高效的航行路线。

3.构建一套基于ais数据的船舶航迹规划系统，该系统集成了ais数据处理、航迹预测、航迹规划、风险评估等功能，为船舶航行安全保障和海上交通管理提供技术支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘敬彪, 郭晨, 王党育, 等. 基于ais数据的船舶航迹预测技术综述[j]. 中国航海, 2021, 44(04): 107-114.

[2] 王超, 袁健, 王强, 等. 基于ais数据的船舶航迹预测方法综述[j]. 大连海事大学学报, 2020, 46(02): 1-8.

[3] 邵帅, 余进, 王玉, 等. 基于改进lstm的船舶航迹预测[j]. 哈尔滨工程大学学报, 2021, 42(05): 673-680.