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        基于點(diǎn)包容性檢測(cè)的工程船越界檢測(cè)算法 *

        2022-02-10 01:44:40謝新連
        關(guān)鍵詞:工程船船位交通管制

        潘 偉,謝新連,李 猛

        (大連海事大學(xué) 綜合運(yùn)輸研究所,遼寧 大連116026)

        0 引 言

        隨著海運(yùn)事業(yè)的發(fā)展,人工航道逐漸增多,受自然因素的影響[1],人工航道的水深不能長(zhǎng)久滿(mǎn)足通航要求,致使一部分挖泥船定期在航道中進(jìn)行疏浚作業(yè)[2]。在長(zhǎng)江沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下,長(zhǎng)江入??诤降来笆置芗痆3],加劇了通航船舶與疏浚工程船的碰撞危險(xiǎn),相關(guān)管理部門(mén)頒布了相應(yīng)的航道管理辦法來(lái)保證航道的正常通航秩序[4]。針對(duì)從事疏浚的工程船與航行船舶之間的沖突問(wèn)題,在通航密度大的時(shí)間段內(nèi),疏浚工程船需讓出主航道,使航行船舶能夠根據(jù)管理部門(mén)安排有序通過(guò)。通過(guò)對(duì)工程船事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn),存在部分工程船為盡快完成施工要求,在交通管制時(shí)段內(nèi)違規(guī)作業(yè),造成險(xiǎn)情甚至嚴(yán)重的碰撞事故。為了減少該類(lèi)險(xiǎn)情的發(fā)生,在交通管制區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,當(dāng)有工程船違規(guī)進(jìn)入交通管制區(qū)域時(shí),會(huì)立刻被監(jiān)控中心識(shí)別,如果及時(shí)對(duì)其發(fā)出警告,有極大可能在構(gòu)成險(xiǎn)情前使其退出交通管制區(qū)域。為實(shí)現(xiàn)工程船實(shí)時(shí)監(jiān)控,檢測(cè)工程船船位與交通管制區(qū)域的包含關(guān)系成為了核心問(wèn)題。

        在海事安全領(lǐng)域,對(duì)于船舶越界研究相對(duì)較少。但如果將船抽象為點(diǎn),區(qū)域抽象為多邊形,那么問(wèn)題則轉(zhuǎn)化為多邊形的點(diǎn)包容性檢測(cè)問(wèn)題,該問(wèn)題早在上個(gè)世紀(jì)便開(kāi)始研究。早期學(xué)者主要針對(duì)多邊形、多面體、流體等形式進(jìn)行包容性檢測(cè)的可行性進(jìn)行了研究[5-7]。后期逐漸發(fā)展為優(yōu)化包容性檢測(cè)的效率以及適用范圍,提出了“密切邊”等新理論來(lái)提升包容性檢測(cè)效率[8-9]。此外還有學(xué)者通過(guò)對(duì)原始的多邊形、多面體等進(jìn)行分解、排序來(lái)提升包容性檢測(cè)的效率[10-14]。為了充分利用現(xiàn)有軟件的運(yùn)行效率,數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的優(yōu)化查詢(xún)機(jī)制也被用來(lái)計(jì)算包容性檢測(cè)問(wèn)題[15]。

        綜上,點(diǎn)包容性測(cè)試算法通過(guò)不斷優(yōu)化,已能滿(mǎn)足一定實(shí)際需求,可將點(diǎn)包容性檢測(cè)算法應(yīng)用于交通管制區(qū)域內(nèi)工程船的實(shí)時(shí)監(jiān)控。首先對(duì)交通管制區(qū)域邊界和船位進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,為保證船位精度,采用雷達(dá)數(shù)據(jù)和AIS數(shù)據(jù)融合后的船位信息,并將船位誤差轉(zhuǎn)化到多邊形邊界中,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多邊形的點(diǎn)包容性檢測(cè)問(wèn)題;再結(jié)合水上交通實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)運(yùn)算效率的需要,通過(guò)旋轉(zhuǎn)區(qū)域模型以及射線(xiàn)法判定條件對(duì)射線(xiàn)法進(jìn)一步優(yōu)化,以提高求解數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算效率。

        1 數(shù)學(xué)建模

        檢測(cè)工程船與交通管制區(qū)域存在包含關(guān)系,需要對(duì)工程船船位與交通管制區(qū)域進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,通過(guò)模型求解來(lái)判斷工程船是否在交通管制區(qū)域內(nèi)。

        1.1 船位信息

        船舶航行信息的融合是航海領(lǐng)域的熱門(mén)研究方向,融合后的船舶航行數(shù)據(jù)兼具雷達(dá)與AIS數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn),使獲得的船位信息更加可靠。船位誤差δ是不能夠被完全消除的,當(dāng)獲取的船位為點(diǎn)P時(shí),則船舶的真實(shí)船位在以點(diǎn)P為中心,最大誤差δmax為半徑的圓形區(qū)域中,如圖1。

        圖1 真實(shí)船位可能存在的區(qū)域Fig. 1 The area where the true ship may exist

        1.2 交通管制區(qū)域邊界

        根據(jù)墨卡托投影原理,投影后的海圖從赤道向兩極存在緯度漸長(zhǎng)率,當(dāng)基準(zhǔn)緯度采用0°時(shí),轉(zhuǎn)化公式為:

        (1)

        式中:R為地球半徑;(λ,φ)為弧度制表示的經(jīng)緯度坐標(biāo);(x,y)為轉(zhuǎn)化后的均勻直角坐標(biāo)系坐標(biāo);e為第一偏心率。

        通過(guò)式(1)將海圖上確定航道邊界的點(diǎn)和船位坐標(biāo)從經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為均勻直角坐標(biāo),進(jìn)行點(diǎn)包容性檢測(cè)。

        圖2 采用外切直線(xiàn)段簡(jiǎn)化弧形邊界Fig. 2 Simplify the arc boundary with tangent lines

        以矩形交通管制區(qū)域?yàn)槔瑢^(qū)域與船位進(jìn)行數(shù)學(xué)建模后如圖3(a),交通管制區(qū)域?yàn)榫匦蜛1B1C1D1,真實(shí)船位在以點(diǎn)P為中心,δmax為半徑的圓形區(qū)域中。若以此模型進(jìn)行檢測(cè),是多邊形的多邊形包容性檢測(cè)問(wèn)題,檢測(cè)方法比多邊形的點(diǎn)包容性檢測(cè)問(wèn)題復(fù)雜。為降低算法復(fù)雜度,需將模型從多邊形的多邊形包容性檢測(cè)問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為多邊形的點(diǎn)包容性檢測(cè)問(wèn)題。需將船位誤差轉(zhuǎn)化到區(qū)域范圍誤差中,轉(zhuǎn)化后如圖3(b)。

        圖3 修正前后的船位與交通管制區(qū)域Fig. 3 Ship position and traffic control area before and aftercorrection

        圖3(b)中,將原船位誤差半徑δmax附加到區(qū)域范圍中,得到新的區(qū)域范圍為圓角矩形A2B2C2D2,船位則直接采用點(diǎn)P表示。

        筆者認(rèn)為轉(zhuǎn)化后的區(qū)域A2B2C2D2具有如下性質(zhì):利用轉(zhuǎn)化后的區(qū)域A2B2C2D2進(jìn)行點(diǎn)的多邊形包容性檢測(cè)時(shí),當(dāng)圓心點(diǎn)不在區(qū)域A2B2C2D2內(nèi),可斷定原圓形區(qū)域內(nèi)的任何一點(diǎn)均不在原矩形區(qū)域A1B1C1D1內(nèi)。

        對(duì)該性質(zhì)進(jìn)行證明(以點(diǎn)在多邊形上側(cè)為例):設(shè)以點(diǎn)P(x0,y0)為圓心,δmax為半徑的圓形區(qū)域,與多邊形A1B1C1D1的上側(cè)邊界無(wú)交點(diǎn),與圓形區(qū)域距離最近的邊界直線(xiàn)l0如式(2):

        l0:y=ax+b

        (2)

        邊界直線(xiàn)l0在附加誤差半徑δmax后得到修正的邊界直線(xiàn)l,如式(3):

        (3)

        式中:α為該邊界直線(xiàn)與x軸夾角。

        點(diǎn)P(如圖3)在直線(xiàn)l上側(cè),將點(diǎn)P的坐標(biāo)帶入式(3),點(diǎn)P位置有:

        (4)

        由于a=tanα,有:

        (5)

        a(x0+sinα×δmax)+b-(y0-cosα×δmax)<0

        (6)

        點(diǎn)P1(x0+sinα×δmax,y0-cosα×δmax)為原圓形區(qū)域下半邊界距邊界直線(xiàn)l0最近的點(diǎn),且在直線(xiàn)l0上側(cè)。結(jié)合P(x0,y0)在多邊形A1B1C1D1上側(cè)(圖3)可知,原圓形區(qū)域內(nèi)任何一點(diǎn)均在多邊形A1B1C1D1上側(cè)。同理可證點(diǎn)在多邊形下側(cè)的情形。

        在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn),圓角矩形的形式增加了計(jì)算復(fù)雜程度,不利于提高檢驗(yàn)效率,因此對(duì)圓角矩形進(jìn)行進(jìn)一步簡(jiǎn)化,采用矩形形式進(jìn)行檢測(cè),如圖3(c)。從警報(bào)范圍來(lái)看,簡(jiǎn)化后矩形區(qū)域包含圓角矩形區(qū)域,對(duì)于增補(bǔ)的4個(gè)角的面積,從理論上看會(huì)造成誤報(bào)警,但其面積占整體區(qū)域比例小,且能大幅提高算法效率,可認(rèn)為增補(bǔ)具有意義。

        綜上,轉(zhuǎn)化后的數(shù)學(xué)模型為多邊形的點(diǎn)包容性問(wèn)題,求解運(yùn)算復(fù)雜程度大幅降低。

        2 算法優(yōu)化

        采用射線(xiàn)法求解筆者建立的模型。射線(xiàn)法的基本原理為:若要判斷點(diǎn)P是否包含在多邊形中,需從點(diǎn)P引出一條射線(xiàn),射線(xiàn)與多邊形邊界的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)則點(diǎn)P在多邊形內(nèi),交點(diǎn)個(gè)數(shù)為偶數(shù)則點(diǎn)P在多邊形外,射線(xiàn)方向不影響算法檢測(cè)結(jié)果。在實(shí)際運(yùn)算中,發(fā)現(xiàn)射線(xiàn)法的檢測(cè)時(shí)間會(huì)隨船舶數(shù)量和交通管制區(qū)域邊界頂點(diǎn)數(shù)量增多明顯增長(zhǎng),無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求,需對(duì)射線(xiàn)法進(jìn)行優(yōu)化。

        2.1 多邊形分區(qū)優(yōu)化與射線(xiàn)方向設(shè)置

        為提升求解速度,射線(xiàn)法在求解過(guò)程中普遍會(huì)設(shè)定射線(xiàn)方向。采用垂直于坐標(biāo)軸的射線(xiàn)(簡(jiǎn)稱(chēng)垂向射線(xiàn)),當(dāng)確定點(diǎn)的橫坐標(biāo)在多邊形各個(gè)邊界表達(dá)式的定義域外時(shí),可判定點(diǎn)在多邊形外。在判斷點(diǎn)所在的子區(qū)域時(shí),垂向射線(xiàn)法可以降低運(yùn)算維度。

        假設(shè)某區(qū)域如圖4,進(jìn)行建模后獲得多邊形Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10Q11,各邊的函數(shù)表達(dá)式集合為{Fi|i=1,2,…,11},存在6個(gè)需要檢測(cè)的點(diǎn)為{P1,P2,P3,P4,P5,P6}。

        高校圖書(shū)館員牢固樹(shù)立“互聯(lián)網(wǎng)+”思維,實(shí)現(xiàn)圖書(shū)館服務(wù)創(chuàng)新,將圖書(shū)館建設(shè)成匯聚優(yōu)質(zhì)資源服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、教學(xué)資源可持續(xù)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)平臺(tái),服務(wù)于高校師生的發(fā)展,以實(shí)際行動(dòng)積極推動(dòng)圖書(shū)管理信息化建設(shè)。

        圖4 根據(jù)x值將區(qū)域分段Fig. 4 Segment the region according to the x value

        獲取多邊形各頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)值為集合{x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11},將頂點(diǎn)的x坐標(biāo)按數(shù)值升序排序并獲得一個(gè)序列x11,x1,x10,x2,x3,x9,x6,x4,x5,x7,x8。根據(jù)實(shí)際情況,工程船在交通管制區(qū)域的邊界上同樣具有碰撞危險(xiǎn),因此區(qū)域的x值的取值范圍為[x11,x8]。當(dāng)檢驗(yàn)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)不在[x11,x8]中,則立刻可以判定點(diǎn)P不在多邊形區(qū)域內(nèi)。將序列去重后得:x11,x1,x10,x2,x3,x6,x4,x7,x8,區(qū)域[x11,x8]被分為8個(gè)子區(qū)域(圖4),虛線(xiàn)將多邊形分為8個(gè)區(qū)段,采用羅馬數(shù)字為區(qū)段編號(hào),各區(qū)段的x坐標(biāo)范圍為{DⅠ,DⅡ,…,DⅧ}。

        圖5 平行邊界與輔助線(xiàn)示意Fig. 5 Schematic diagram of parallel boundary and auxiliary line

        根據(jù)通航水域警戒區(qū)與監(jiān)控區(qū)域邊界設(shè)置的實(shí)際情況,監(jiān)控區(qū)域中存在一定量的平行元素(包括邊界和與邊界平行的輔助連線(xiàn)),如圖5。圖5中虛線(xiàn)Q2Q10、Q6Q9、Q3Q9為輔助線(xiàn)。邊界Q1Q11、Q7Q8與輔助線(xiàn)Q2Q10、Q6Q9平行,邊界Q4Q5與輔助線(xiàn)Q3Q9平行。

        結(jié)合分區(qū)原則,對(duì)區(qū)域繞指定點(diǎn)進(jìn)行二維旋轉(zhuǎn)。求得區(qū)域每個(gè)頂點(diǎn)與其他頂點(diǎn)的連線(xiàn)斜率,獲得斜率集合Sl。求集合眾數(shù)Ml,其對(duì)應(yīng)的直線(xiàn)與y軸之間的銳夾角即為旋轉(zhuǎn)角β。如圖6,將原區(qū)域繞點(diǎn)G旋轉(zhuǎn)度,獲得新的區(qū)域位置,該區(qū)域由8個(gè)區(qū)段減少到6個(gè)區(qū)段。

        圖6 區(qū)域旋轉(zhuǎn)示意Fig. 6 Schematic diagram of regional rotation

        2.2 包容性檢測(cè)判定條件設(shè)置

        基于船舶航行以及監(jiān)控實(shí)際需求,考慮船舶在邊界上同樣存在碰撞風(fēng)險(xiǎn),需要對(duì)射線(xiàn)法的判定條件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。以在區(qū)段Ⅵ檢測(cè)為例(圖7),線(xiàn)段Q6Q7在區(qū)段Ⅵ中的部分為Q′6Q7,線(xiàn)段Q8Q9在區(qū)段Ⅵ中的部分為Q8Q′9,點(diǎn)P1、P2、P3、P4為4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。點(diǎn)P1引出向上的垂向射線(xiàn)與邊界有一個(gè)交點(diǎn),點(diǎn)P3引出向上的垂向射線(xiàn)與邊界有0個(gè)交點(diǎn),均符合射線(xiàn)法的判斷準(zhǔn)則。點(diǎn)P2、P4情況較為復(fù)雜,由點(diǎn)P2引出向上的垂向射線(xiàn)穿過(guò)多邊形兩條邊界Q′6Q7、Q8Q′9及一個(gè)頂點(diǎn)Q5。經(jīng)過(guò)頂點(diǎn)Q5的情況較為特殊,結(jié)合各區(qū)段采用閉區(qū)間的要求,Q5既屬于區(qū)段Ⅴ,又屬于區(qū)段Ⅵ,為保持每區(qū)段邊界的個(gè)數(shù)為偶數(shù),交點(diǎn)為頂點(diǎn)Q5的類(lèi)似情況不計(jì)入任何區(qū)段的交點(diǎn)個(gè)數(shù)中,設(shè)置判定條件:①當(dāng)需要判定的點(diǎn)所引出的射線(xiàn)經(jīng)過(guò)某邊界點(diǎn),且該邊界點(diǎn)不為穿越該區(qū)段的邊界點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)不計(jì)入射線(xiàn)穿越邊界個(gè)數(shù);②當(dāng)需要判定的點(diǎn)所引出的射線(xiàn)與邊界共線(xiàn)時(shí),統(tǒng)計(jì)射線(xiàn)穿過(guò)共線(xiàn)邊界的端點(diǎn)個(gè)數(shù)即可;③若所需判定的點(diǎn)為垂向線(xiàn)段端點(diǎn)(即多邊形的頂點(diǎn)),判定其在多邊形內(nèi)。

        圖7 點(diǎn)與特殊邊界的關(guān)系Fig. 7 The relationship between points and special boundaries

        設(shè)定判定條件后點(diǎn)P2引出的垂向射線(xiàn)與多邊形的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為2個(gè),判定點(diǎn)P2在多邊形外;點(diǎn)P4引出的垂向射線(xiàn)與多邊形交點(diǎn)個(gè)數(shù)為1個(gè),判定點(diǎn)P4在多邊形內(nèi),與實(shí)際相符且符合射線(xiàn)法的判斷準(zhǔn)則。

        通過(guò)設(shè)置判定條件,確定了每一個(gè)區(qū)段內(nèi)邊界的數(shù)量均為偶數(shù)。根據(jù)射線(xiàn)法的判斷準(zhǔn)則,統(tǒng)計(jì)射線(xiàn)穿過(guò)邊界的次數(shù)。當(dāng)射線(xiàn)起點(diǎn)的x值在第i區(qū)段的區(qū)間范圍Di中時(shí),僅需要判斷射線(xiàn)起點(diǎn)(船位)與兩個(gè)邊界的關(guān)系,以?xún)蓷l邊界為例,如式(7):

        Ti(x,y)=aix+bi-y

        (7)

        式中:Ti(x,y)為點(diǎn)與直線(xiàn)的關(guān)系判別函數(shù);i=1,2;ai與bi為直線(xiàn)參數(shù),i=1,2。

        利用T(x,y)判斷點(diǎn)P(xP,yp)與邊界關(guān)系并滿(mǎn)足:

        (8)

        式中:xp,yp為P點(diǎn)坐標(biāo)值。

        若點(diǎn)在兩條邊界直線(xiàn)的同一側(cè),表示點(diǎn)在多邊形外,其他情況均表示點(diǎn)在多邊形內(nèi)(點(diǎn)在多邊形邊界上算作在多邊形內(nèi)),則可歸納出:

        (9)

        將該結(jié)論推廣到一個(gè)區(qū)段內(nèi)存在兩條以上邊界的情況。區(qū)段內(nèi)邊界數(shù)量為偶數(shù)k,則判定表達(dá)式為:

        (10)

        2.3 算法流程

        將優(yōu)化部分整合,完成優(yōu)化射線(xiàn)法的整體設(shè)計(jì),包括3大部分:獲得數(shù)據(jù)、區(qū)域模型處理、算法檢驗(yàn)。算法流程如圖8。

        3 算例分析

        為了檢驗(yàn)優(yōu)化后的射線(xiàn)法(下簡(jiǎn)稱(chēng)優(yōu)化射線(xiàn)法)有效性,選取吳淞口附近的一個(gè)警戒區(qū)進(jìn)行算例分析,如圖9。

        為了體現(xiàn)優(yōu)化射線(xiàn)法的優(yōu)越性,采用角度和法、傳統(tǒng)射線(xiàn)法、垂向射線(xiàn)法、優(yōu)化射線(xiàn)法共4種算法同時(shí)對(duì)相同環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。前3種算法計(jì)算流程見(jiàn)文獻(xiàn)[20],傳統(tǒng)射線(xiàn)法采用斜率為1的射線(xiàn)進(jìn)行算法檢驗(yàn);垂向射線(xiàn)法采用垂直于x軸并向x軸正方向延長(zhǎng)的射線(xiàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。4種算法均采用C++ 語(yǔ)言編寫(xiě)實(shí)現(xiàn),運(yùn)行主機(jī)CPU為i7 5700HQ,內(nèi)存為32 GB,操作系統(tǒng)為Windows 7。

        圖8 算法流程Fig. 8 Algorithm flow chart

        將吳淞口水域附近選定的監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行數(shù)字化,獲得邊界坐標(biāo),并選擇大于邊界的范圍作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域。為方便獲取算法運(yùn)行時(shí)間,在實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)隨機(jī)生成10萬(wàn)個(gè)點(diǎn),為能夠有效比較4種算法的運(yùn)行效率,用4種算法檢驗(yàn)同一組隨機(jī)點(diǎn),進(jìn)行100次實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖10。

        圖9 吳淞口警戒區(qū)及航道Fig. 9 Precautionary area and channel of Wusongkou

        對(duì)圖10進(jìn)行分析,可以得到以下結(jié)論:

        1)角度和法、傳統(tǒng)射線(xiàn)法、垂向射線(xiàn)法、優(yōu)化射線(xiàn)法4種算法均具有良好的穩(wěn)定性,在實(shí)驗(yàn)環(huán)境一定的情況下,射線(xiàn)法相比于角度和法更加穩(wěn)定。

        圖10 4種算法運(yùn)行時(shí)間比較Fig. 10 Comparison of running time of four kinds of algorithms

        2)優(yōu)化射線(xiàn)法相比于垂向傳統(tǒng)射線(xiàn)法運(yùn)行效率提升約25.68%;優(yōu)化射線(xiàn)法相比于傳統(tǒng)射線(xiàn)法運(yùn)行效率提升約35.51%。

        3)射線(xiàn)法在優(yōu)化過(guò)程中,運(yùn)行效率有大幅提升,其穩(wěn)定性與傳統(tǒng)射線(xiàn)法、垂向傳統(tǒng)射線(xiàn)法相近,可通過(guò)并發(fā)方式進(jìn)一步提高算法穩(wěn)定性。

        4 結(jié) 論

        根據(jù)對(duì)工程船實(shí)際監(jiān)控需要,采用點(diǎn)包容性測(cè)試算法來(lái)解決通航水域施工船越界檢測(cè)問(wèn)題。對(duì)算法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn),不同包容性檢測(cè)算法的應(yīng)用范圍存在較大的差異,導(dǎo)致不同算法解決同樣問(wèn)題時(shí)運(yùn)算效率不同。針對(duì)需要監(jiān)控的通航水域特點(diǎn),創(chuàng)新采用了多邊形分區(qū)與射線(xiàn)方向相結(jié)合的優(yōu)化方法,使其在解決工程船越界檢測(cè)問(wèn)題時(shí)具有更高的運(yùn)算效率,并獲得以下結(jié)論:

        1)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明優(yōu)化射線(xiàn)法在運(yùn)算效率方面有了較大幅度的提升,與固定斜率的射線(xiàn)法(斜率不為0)相比運(yùn)行效率提升約35.51%,與垂直設(shè)置射線(xiàn)的射線(xiàn)法相比運(yùn)行效率提升約25.68%。并且在處理復(fù)雜多邊形區(qū)域時(shí)能保持高效率運(yùn)算。

        2)從實(shí)際應(yīng)用角度來(lái)看,在無(wú)法降低獲取船位報(bào)文與解碼時(shí)間的情況下,大幅提高檢測(cè)算法的運(yùn)算效率是保證檢測(cè)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成檢測(cè)任務(wù)的有效方式。

        3)改進(jìn)后的算法可以推廣到不同的監(jiān)控環(huán)境中,例如禁航區(qū)的船舶監(jiān)控、錨地船舶監(jiān)控、施工水域船舶監(jiān)控等。尤其是針對(duì)通航密集的水域進(jìn)行船舶檢測(cè),改進(jìn)后算法的高效性和穩(wěn)定性可以幫助監(jiān)控系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成船位越界檢測(cè)任務(wù)。

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