基于GPS信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法与系统与流程

本发明涉及海域交通管理领域，具体涉及一种基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法与系统。

背景技术：

渡船是生活在江、河附近居民的重要交通工具，渡船安全监控也是海事部门的重点工作之一。目前对于渡船航运的状况了解与监控，主要依赖于海事部门的直接去到现场考察，这需要比较大的人力投入，相关信息的记录也只能手写，纸质存档。由于中国区域辽阔，所以多数情况都只能进行抽查，因此很难真实地了解到船舶是否有按规定的路径行走，并且是否有在规定的时间出发或到达，监控比较困难。

执法人员去到现场也比较难以通过信息化的手段获取相关联的信息，如船舶基本信息，船主信息，船舶是否按照按照规定路线行走等。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法与系统，能够有效地判断船舶进出港时间，并获取船舶的行走轨迹，通过提供判断渡船进出港口与了解渡船航运轨迹的方法，能够让海事部门通过信息化系统远程了解渡船基本信息，提高工作效率。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法，包括以下步骤：

步骤1，获取预设时间内船舶的gps位置信息；

步骤2，根据所述gps位置信息确定处于各港口预设区域内的位置点，然后根据处于港口预设区域内的位置点及位置点的时间先后顺序确定位于船舶进出各港口的时间点；

步骤3，根据预设时间内船舶的gps位置信息，计算预设时间内船舶的行走轨迹。

进一步的，所述根据处于港口预设区域内的位置点及位置点的时间先后顺序确定位于船舶进出各港口的时间点的步骤包括：

根据时间先后顺序统一对落入各港口预设区域内的位置点进行排序，根据排序结果确定位置发生转变的位置点确定船舶的进出各港口的时间点。

进一步的，所述港口预设区域包括与港口a相对应的第一预设区域和与港口b相对应的第二预设区域，其中步骤2包括以下子步骤：

步骤201，根据船舶的gps位置信息确定落入第一预设区域、第二预设区域内的船舶的gps位置点；其中，落入第一预设区域内的位置点设为ai，落入第二预设区域内的位置点设为bi；

步骤202，根据时间先后顺序统一对落入第一预设区域内的位置点ai及落入第二预设区域内的位置点bi进行排序；

步骤203，根据排序结果确定位置发生转变的位置点，所述位置发生转变的位置点包括由ai转到bi的位置点及由bi转到ai的位置点，从而确定船舶的进出a港口及b港口的时间点。

进一步的，所述确定船舶的进出a港口及b港口的时间点具体包括：

当步骤202的排序结果为a1，a2，…，am，b1，b2，…，bm，am+1，am+2，…，ak，bm+1，bm+2，…、bk，…，ak+n，ak+n+1，…，ak+n+j，bk+n，bk+n+1，…，bk+n+j，则船舶进a港口的时间点分别为am+1、……、ak+n位置点所对应的时间点，船舶出a港口的时间点分别为am、ak、……、ak+n+j位置点所对应的时间点；船舶进入b港口的时间点分别为b1、bm+1、……、bk+n位置点所对应的时间点，船舶出b港口的时间点分别为bm、bk、……、bk+n+j位置点所对应的时间点。

进一步的，步骤3中包括以下子步骤：

步骤301，获取船舶的gps位置信息，并通过卡尔曼滤波过滤部分偏离较大的位置点；

步骤30，设置采样间隔获取预设时间内船舶的相应gps位置信息，并根据船舶的各gps位置信息的收集时间进行排序；

步骤303，将排序后的gps位置信息点相连接，形成船舶的行走轨迹。

本发明还提供了一种基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统，包括：

gps位置信息获取模块，用于获取预设时间内船舶的gps位置信息；

进出港确定模块，用于根据所述gps位置信息确定处于各港口预设区域内的位置点，然后根据处于港口预设区域内的位置点及位置点的时间先后顺序确定位于船舶进出各港口的时间点。

行走轨迹确定模块，用于根据船舶的gps位置信息，计算预设时间内船舶的行走轨迹。

进一步的，进出港确定模块，具体用于根据时间先后顺序统一对落入各港口预设区域内的位置点进行排序，根据排序结果确定位置发生转变的位置点确定船舶的进出各港口的时间点。

进一步的，进出港确定模块包括：

边界位置信息确定单元，用于根据船舶的gps位置信息确定落入第一预设区域、第二预设区域内的船舶的gps位置点；其中，落入第一预设区域内的位置点设为ai，落入第二预设区域内的位置点设为bi；

排序单元，用于根据时间先后顺序统一对落入第一预设区域内的位置点ai及落入第二预设区域内的位置点bi进行排序；

进出港时间确定单元，根用于据排序结果确定位置发生转变的位置点，所述位置发生转变的位置点包括由ai转到bi的位置点及由bi转到ai的位置点，从而确定船舶的进出a港口及b港口的时间点。

进一步的，所述进出港时间确定单元，具体用于当步骤202的排序结果为a1，a2，…，am，b1，b2，…，bm，am+1，am+2，…，ak，bm+1，bm+2，…、bk，…，ak+n，ak+n+1，…，ak+n+j，bk+n，bk+n+1，…，bk+n+j，则船舶进a港口的时间点分别为am+1、……、ak+n位置点所对应的时间点，船舶出a港口的时间点分别为am、ak、……、ak+n+j位置点所对应的时间点；船舶进入b港口的时间点分别为b1、bm+1、……、bk+n位置点所对应的时间点，船舶出b港口的时间点分别为bm、bk、……、bk+n+j位置点所对应的时间点。

进一步的，所述行走轨迹确定模块包括：

杂质处理单元，用于获取船舶的gps位置信息，并通过卡尔曼滤波过滤部分偏离较大的位置点；

采样单元，用于设置采样间隔获取预设时间内船舶的相应gps位置信息，并根据船舶的各gps位置信息的收集时间进行排序；

行走轨迹确定单元，用于将排序后的gps位置信息点相连接，形成船舶的行走轨迹。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明根据港口设置各个预设区域，然后根据gps位置信息确定位于各个港口内的位置点，然后根据时间先后顺序对这些位置点进行排序，从而最终确定船舶进出各港口的时间。本发明利用gps位置信息并对位于预设港口区域的位置点，能够有效地判断船舶进出港时间，并获取船舶的行走轨迹，通过提供判断渡船进出港口与了解渡船航运轨迹的方法，能够让海事部门通过信息化系统远程了解渡船基本信息，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法的流程图；

图2为本发明基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施方式的一种基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法，包括以下步骤：

步骤1，获取预设时间内船舶的gps位置信息；

步骤2，根据所述gps位置信息确定处于各港口预设区域内的位置点，然后根据处于港口预设区域内的位置点及位置点的时间先后顺序确定位于船舶进出各港口的时间点；

步骤3，根据预设时间内船舶的gps位置信息，计算预设时间内船舶的行走轨迹。

参阅图2，本发明实施方式的一种基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统，包括：

gps位置信息获取模块，用于获取预设时间内船舶的gps位置信息；

进出港确定模块，用于根据所述gps位置信息确定处于各港口预设区域内的位置点，然后根据处于港口预设区域内的位置点及位置点的时间先后顺序确定位于船舶进出各港口的时间点。

行走轨迹确定模块，用于根据船舶的gps位置信息，计算预设时间内船舶的行走轨迹。

在该实施方式中，基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的方法以基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统作为步骤的执行对象，或者以系统内的各个模块作为步骤的执行对象。具体地，步骤1是以gps位置信息获取模块作为步骤的执行对象，步骤2以进出港确定模块作为步骤的执行对象，步骤3以行走轨迹确定模块作为步骤的执行对象，步骤4以合法判断模块作为步骤的执行对象，步骤5以通信模块作为步骤的执行对象。

步骤1中，当工作人员想要了解某段时间内船舶进出港时间及船舶的行走轨迹时，则获取该段时间内船舶的gps位置信息。

步骤2中，根据处于港口预设区域内的位置点及位置点的时间先后顺序确定位于船舶进出各港口的时间点的步骤具体包括：

根据时间先后顺序统一对落入各港口预设区域内的位置点进行排序，根据排序结果确定位置发生转变的位置点确定船舶的进出各港口的时间点。

对应的，基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统中的进出港确定模块，具体用于根据时间先后顺序统一对落入各港口预设区域内的位置点进行排序，根据排序结果确定位置发生转变的位置点确定船舶的进出各港口的时间点。

本发明实施方式中，由于船舶在行驶时会经过各个港口(就好比公交车在行驶时会经过各个站点一样)，因此在按时间间隔采集船舶的位置点时，需要确定分别处于各个港口预设区域内的位置点，然后对所有所获取的位置点按时间顺序进行排列，从而确定船舶进出各港口的时间点。

其中，位置点是根据工作人员所设置的采集间隔进行采集，如每隔10s，1min，10min采集船舶的位置点。采集到这些位置点后，再根据各港口的预设区域确定分别位于各港口内的位置点。

具体的，当船舶只往返于港口a与港口b之间时，所述港口预设区域包括与港口a相对应的第一预设区域和与港口b相对应的第二预设区域，则步骤2包括以下子步骤：

步骤201，根据船舶的gps位置信息确定落入第一预设区域、第二预设区域内的船舶的gps位置点；其中，落入第一预设区域内的位置点设为ai，落入第二预设区域内的位置点设为bi；

步骤202，根据时间先后顺序统一对落入第一预设区域内的位置点ai及落入第二预设区域内的位置点bi进行排序；

步骤203，根据排序结果确定位置发生转变的位置点，所述位置发生转变的位置点包括由ai转到bi的位置点及由bi转到ai的位置点，从而确定船舶的进出a港口及b港口的时间点。

对应的，基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统中的进出港确定模块包括：

边界位置信息确定单元，用于根据船舶的gps位置信息确定落入第一预设区域、第二预设区域内的船舶的gps位置点；其中，落入第一预设区域内的位置点设为ai，落入第二预设区域内的位置点设为bi；

排序单元，用于根据时间先后顺序统一对落入第一预设区域内的位置点ai及落入第二预设区域内的位置点bi进行排序；

进出港时间确定单元，根用于据排序结果确定位置发生转变的位置点，所述位置发生转变的位置点包括由ai转到bi的位置点及由bi转到ai的位置点，从而确定船舶的进出a港口及b港口的时间点。

其中，设落入第一预设区域内的位置点设为ai，落入第二预设区域内的位置点设为bi，然后根据时间先后顺序对ai、bi进行排序。则所述确定船舶的进出a港口及b港口的时间点具体包括：

当步骤202的排序结果为a1，a2，…，am，b1，b2，…，bm，am+1，am+2，…，ak，bm+1，bm+2，…、bk，…，ak+n，ak+n+1，…，ak+n+j，bk+n，bk+n+1，…，bk+n+j，则船舶进a港口的时间点分别为am+1、……、ak+n位置点所对应的时间点，船舶出a港口的时间点分别为am、ak、……、ak+n+j位置点所对应的时间点；船舶进入b港口的时间点分别为b1、bm+1、……、bk+n位置点所对应的时间点，船舶出b港口的时间点分别为bm、bk、……、bk+n+j位置点所对应的时间点。

对应的，基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统中的进出港时间确定单元，具体用于当步骤202的排序结果为a1，a2，…，am，b1，b2，…，bm，am+1，am+2，…，ak，bm+1，bm+2，…、bk，…，ak+n，ak+n+1，…，ak+n+j，bk+n，bk+n+1，…，bk+n+j，则船舶进a港口的时间点分别为am+1、……、ak+n位置点所对应的时间点，船舶出a港口的时间点分别为am、ak、……、ak+n+j位置点所对应的时间点；船舶进入b港口的时间点分别为b1、bm+1、……、bk+n位置点所对应的时间点，船舶出b港口的时间点分别为bm、bk、……、bk+n+j位置点所对应的时间点。

本发明实施方式中，当只有港口a及港口b时，例如，当m＝3时，预设时间内根据时间先后顺序对ai、bi进行排序的结果预设为：a1，a2，a3，b1，b2，b3，a4，a5，a6，b4，b5，b6，a7，a8，a9，b7，b8，b9，a10，a11，a12，b10，b11，b12。可见，该实施方式中，在该预设时间内，船舶在港口a与港口b之间往返了四次。

则根据排序结果可知，位置发生转变的位置点为：

(1)a3、b1；

(2)b3、a4；

(3)a6，b4；

(4)b6，a7；

(5)a9，b7；

(6)b9，a10；

(7)a12，b10；

因此，根据各位置点的时间先后顺序，可以确定：

(a)a3、a6、a9、a12位置点所对应的时间点分别为船舶出港口a的时间点；

(b)b1、b4、b7、b10位置点所对应的时间点分别为船舶进入港口b的时间点；

(c)a4、a7、a10位置点所对应的时间点分别为船舶进入港口a的时间点；

(d)b3、b6、b9位置点所对应的时间点分别为船舶出港口b的时间点。

同样的，当船舶往返的港口不仅包括港口a、港口b，还包括港口c和港口d时，同理，当m＝3时，预设时间内根据时间先后顺序对ai、bi进行排序的结果预设为：a1，a2，a3，b1，b2，b3，c1，c2，c3，d1，d2，d3，a4，a5，a6，b4，b5，b6，c4，c5，c6，d4，d5，d6。同理可见，在该实施方式中，在该预设时间内，船舶在港口a至港口d之间往返了2次，且往返的行走轨迹为：港口a→港口b→港口c→港口d→港口a→港口b→港口c→。

同样的，则根据排序结果可知，位置发生转变的位置点为：

(1)a3、b1；

(2)b3、c1；

(3)c3，d1；

(4)d3，a4；

(5)a6，b4；

(6)b6，c4；

(7)c6，d4；

因此，根据各位置点的时间先后顺序，同样可以确定：

(b)a3、a6位置点所对应的时间点分别为船舶出港口a的时间点；

(b)b1、b6位置点所对应的时间点分别为船舶进入港口b的时间点；

(c)a4位置点所对应的时间点分别为船舶进入港口a的时间点；

(d)b3、b6位置点所对应的时间点分别为船舶出港口b的时间点；

(e)d3位置点所对应的时间点分别为船舶出港口d的时间点；

(f)c1、c4位置点所对应的时间点分别为船舶进入港口c的时间点；

(g)d1、d4位置点所对应的时间点分别为船舶进入港口d的时间点；

(h)d1、d4位置点所对应的时间点分别为船舶出港口c的时间点。

同样的，当船舶所经过的港口不仅港口a、港口b、c、港口d，还包括更多港口时，同样可以根据以上逻辑确定船舶进出各港口的时间点。

可见，本发明根据各港口设置各个预设区域，然后根据gps位置信息确定位于各个港口内的位置点，然后根据时间先后顺序对这些位置点进行排序，从而最终确定船舶进出各港口的时间。

进一步的，步骤3中包括以下子步骤：

步骤301，获取船舶的gps位置信息，并通过卡尔曼滤波过滤部分偏离较大的位置点；

步骤30，设置采样间隔获取预设时间内船舶的相应gps位置信息，并根据船舶的各gps位置信息的收集时间进行排序；

步骤303，将排序后的gps位置信息点相连接，形成船舶的行走轨迹。

对应的，基于gps信息判断船舶进出港和获取船舶轨迹的系统中的行走轨迹确定模块包括：

杂质处理单元，用于获取船舶的gps位置信息，并通过卡尔曼滤波过滤部分偏离较大的位置点；

采样单元，用于设置采样间隔获取预设时间内船舶的相应gps位置信息，并根据船舶的各gps位置信息的收集时间进行排序；

行走轨迹确定单元，用于将排序后的gps位置信息点相连接，形成船舶的行走轨迹。

步骤301中，当获取到预设时间内的gps位置信息，需要通过卡尔曼滤波过滤掉部分偏离较大的位置点，以便后续形成较为平滑的船舶行走轨迹。

步骤302中，获取到各位置点后，需要对各位置点进行排序，然后再将排序后的gps位置点相连接，从而形成船舶的行走轨迹。

其中，工作人员可根据自己需要设置采样间隔。

综上所述，本发明利用gps位置信息并对位于预设港口区域的位置点进行排序，能够有效地判断船舶进出港时间，并获取船舶的行走轨迹，通过提供判断渡船进出港口与了解渡船航运轨迹的方法，能够让海事部门通过信息化系统远程了解渡船基本信息，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。