基于ArcGIS的船舶避臺航線規(guī)劃系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展和航運事業(yè)的進步，大運輸量的海洋船舶運輸在國際貿(mào)易中逐漸開始占據(jù)主導地位。在海洋運輸中航線的規(guī)劃與選擇，既要保證在各種環(huán)境條件下航行的安全又要使航線的距離最短從而達到船舶的消耗最小。在現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)等海洋信息技術(shù)不斷發(fā)展的條件下，我們能夠使用電子海圖等工具掌握全部的海洋信息從而實現(xiàn)航線的具體規(guī)劃。全世界每年都會有數(shù)十個臺風產(chǎn)生，臺風對船舶海洋航行的安全構(gòu)成了巨大的威脅，因臺風造成的船舶事故時有發(fā)生。因此非常有必要將

2、臺風信息與電子海圖的海洋信息結(jié)合，通過地理信息系統(tǒng)來實現(xiàn)在有臺風情況下的安全與經(jīng)濟航線的自動規(guī)劃。
　　本文以海洋安全與經(jīng)濟航線規(guī)劃研究為目的，分別對無臺風情況下的航線規(guī)劃與有臺風情況下的避臺措施進行了分析。在無臺風情況下的航線規(guī)劃中，首先對島嶼等障礙物用凸多邊形包圍盒進行簡化，分別求取起點與終點到障礙物的切線和障礙物之間的內(nèi)外公切線，構(gòu)建基于切線圖的航路網(wǎng)絡(luò)模型，從而將航線規(guī)劃問題轉(zhuǎn)換成求切線集與障礙物凸多邊形邊界線所組成的有向

3、圖的最短路徑問題，然后根據(jù)海洋航行中障礙物凸多邊形的特點對圖論Dijkstra算法鄰接矩陣進行改進，可以更高效的搜索出最優(yōu)航線。在有臺風情況下的避臺策略中，當船舶安全避開臺風后需要選擇合適的時機、地點與航線回復到原航線，原航線即無臺風情況下規(guī)劃的最優(yōu)航線，本文根據(jù)船舶與臺風相對運動的原理，對船舶保速改變航線方向的避臺措施進行了分析，主要包括是否需要避臺的判斷、避臺時機的選擇、保速變向使船舶剛好在臺風前和臺風后通過的船舶航向計算、復航時機

4、的計算以及復航航線的選擇等方面。
　　本系統(tǒng)以.NET為開發(fā)平臺，以 ArcGIS Engine為二次開發(fā)組件，并采用DevExpress控件進行頁面的布局。本系統(tǒng)所使用的電子海圖原始數(shù)據(jù)為美國太空總署與國家測繪局聯(lián)合測量，電子海圖數(shù)據(jù)比較精確。本系統(tǒng)對構(gòu)建的切線圖航路網(wǎng)絡(luò)模型、采用改進Dijkstra算法鄰接矩陣后生成的最優(yōu)航線、船舶按照規(guī)劃的航線行駛過程以及避臺過程進行了演示。本系統(tǒng)建立了避臺航線規(guī)劃系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，生成了各種避臺