VTS信息管理系统的研究
摘要
本文基于船舶交通管理(VTS，Vessel Traffic Services)系统对信息管理子系统的要求，以及数据库技术在信息系统中应用的研究，提出信息管理系统的实施方案并实现。信息管理子系统通过对船舶信息处理，来协助操作人员对船舶交通进行管理和为船舶交通规划决策部门提供可靠资料支持。随着信息时代的发展，传统的信息管理系统已经不能适应现代VTS系统发展需要，尤其缺乏在大量船舶数据中发现船舶交通规律的功能，故本文针对上述薄弱点进行了以下研究。
本文在对船舶交通流量统计特性中的分布函数的研究中，分析了最大熵拟合法，提出了一种基于最小二乘法思想的算法——多项式拟合法，并与惯用的X~2校验相比较，验证了其可行性。同时在研究船舶交通的交通规律中引入了一种统计方法——圆形分布法，计算交通流量高峰期。
本文中对实现信息管理系统的数据库技术进行了研究，比较几种数据模型，确立系统方案，实现VTS信息管理系统并阐述了系统的结构和功能。
本文研究的信息管理系统，作为交通部重点科研项目《VTS操作训练模拟器的研制》中的VTS操作训练模拟器的一个重要组成部分，该项目现已通过鉴定，评为国际先进水平。
This thesis brought forward the implement scheme of the VTS information management system and caught it into execution basing on the requirement of VTS to the information management subsystem and the study on the implication of the database technology in the system. Managing the vessel information, information management subsystem can assist operator to supervise the vessel traffic and offer the reliable information to the department of vessel traffic programming and decision-making. But conventional information management system can't meet with the development of the VTS system in many aspects, especially on the function of mining the vessel traffic rule from a great lot of vessel data. So the thesis conducted the research on the disadvantage mentioned above.
In the research of the distributing function in the statistic character of the vessel traffic volume, the thesis analyzed maximum entropy fitting algorithm and put forward a new algorithm named polynomial-fitting-algorithm basing on the idea of lease-square-algorithm. The thesis also proved the feasibility of the new algorithm
through comparing with %2 check. At the same time, this thesis introduced a statistic
method ?round distribute method on the research of the rule of the vessel traffic to calculate the fastigium of the traffic volume.
This thesis discussed the database technology, which is used to realize information management system, compared a few data models and established the system scheme and realized the system combined with the technology of data mining.
This subject came from the item of Ministry of Communications named "The Development
of VTS Operating and Training Simulator". The information management system is the
important component of the simulator. This item has been appraised.
本文在对船舶交通流量统计特性中的分布函数的研究中，分析了最大熵拟合法，提出了一种基于最小二乘法思想的算法——多项式拟合法，并与惯用的X~2校验相比较，验证了其可行性。同时在研究船舶交通的交通规律中引入了一种统计方法——圆形分布法，计算交通流量高峰期。
本文中对实现信息管理系统的数据库技术进行了研究，比较几种数据模型，确立系统方案，实现VTS信息管理系统并阐述了系统的结构和功能。
本文研究的信息管理系统，作为交通部重点科研项目《VTS操作训练模拟器的研制》中的VTS操作训练模拟器的一个重要组成部分，该项目现已通过鉴定，评为国际先进水平。
This thesis brought forward the implement scheme of the VTS information management system and caught it into execution basing on the requirement of VTS to the information management subsystem and the study on the implication of the database technology in the system. Managing the vessel information, information management subsystem can assist operator to supervise the vessel traffic and offer the reliable information to the department of vessel traffic programming and decision-making. But conventional information management system can't meet with the development of the VTS system in many aspects, especially on the function of mining the vessel traffic rule from a great lot of vessel data. So the thesis conducted the research on the disadvantage mentioned above.
In the research of the distributing function in the statistic character of the vessel traffic volume, the thesis analyzed maximum entropy fitting algorithm and put forward a new algorithm named polynomial-fitting-algorithm basing on the idea of lease-square-algorithm. The thesis also proved the feasibility of the new algorithm
through comparing with %2 check. At the same time, this thesis introduced a statistic
method ?round distribute method on the research of the rule of the vessel traffic to calculate the fastigium of the traffic volume.
This thesis discussed the database technology, which is used to realize information management system, compared a few data models and established the system scheme and realized the system combined with the technology of data mining.
This subject came from the item of Ministry of Communications named "The Development
of VTS Operating and Training Simulator". The information management system is the
important component of the simulator. This item has been appraised.
引文
[1]VTS培训教材系列之一—VTS系统总论，中华人民共和国海事局，2001年6月
[2]刘人杰、柳晓鸣，船舶交通管理电子系统，1992年，大连海运学院出版社
[3]刘人杰、柳晓鸣、孙犀利，船舶交通管理系统(VTS)技术发展综述，1999 VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，15～18
[4]刘功臣、梁宇、丁宝成，中国VTS发展的回顾与展望，1999 VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，2～5
[5]史光平、甄刚，船舶数据处理系统软件在VTS中的应用，1999年VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，22～28
[6]索继东、柳晓鸣、刘人杰，VTS系统的通用化、软件化、集成化，1999年VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，11～14
[7]王海宁，船舶交通管理系统(VTMS)概述，现代电子工程，2001年，第1期，5～11
[8]VTS User Conference 2002 Conference Presentations,5th to 10th August 2002,Telecommunications & Radio Navigation Committee of China、Institute of Navigation and STN ATLAS Elektronik GmbH
[9]IMO Resolution A.857(20)guidelines for Vessel Traffic Services,Nov.1997
[10]International Convention for the Safety of Live at Sea Regulation 12 Vessel Traffic Services,1974
[11]Dues for Traffic Management System,摘自http://ussco.sphosting.com/vtms.html
[12]Ship Surveillance,摘自http://www.eoboard.co.uk/Envisat marine/mariap/ship/ship.html
[13]李作敏，交通工程学，第二版，2000年，人民交通出版社
[14]王炜、过秀成等，交通工程学，2000年，东南大学出版社
[15]吴兆麟，海上交通工程，1993年，大连海运学院出版社
[16]邱民，船舶交通工程学，1992年，人民交通出版社
[17]贾世楼，信息论理论基础，第二版，2001年，哈尔滨工业大学出版社
[18]徐宗本、柳重堪，信息工程概论，2002年，科学出版社
[19]朱雪龙，应用信息论基础，2001年，清华大学出版社
[20]卢文祥、杜润生、洪迈生，工程测试与信息处理，第二版，2002年，华中科技大学出版社
[21]肖田元、张燕云、陈加栋，系统仿真导论，2000年，清华大学出版社
[22]船舶交通管理系统数据格式标准化研究报告，交通部规划研究院，1999年9月
[23]陈佳，信息系统开发方法教程，1998年，清华大学出版社
[24]张维明，信息系统建模，2002年，电子工业出版社
[25]罗超理、李万红，管理信息系统原理与应用，2002年，清华大学出版社
[26]易革新、刘乐星等，一种客户／服务器结构的分布式数据库系统的设计，计算机工程与应用，1995年，第6期，10～12
[27]吴礼雄，舰船局域网络及数据库的选用，软件开发与应用，1996年，第5期，15～19
[28]王也平、王铭霞，船舶交通管理系统中的分布式数据库管理．大连海事大学学报，1998年，第24卷第2期，51～53
[29]陈远、周朴雄，数据管理性能的折中方案——后关系性数据库，中国图书馆学报，2000年，第6期，62～65
[30]骆宏义，数据库的选型，天津通信技术，1996年，第3期，21～23
[31]王珊、陈红，数据库系统原理教程，1998年，清华大学出版社
[32]陈魁，应用概率统计，2000年，清华大学出版社
[33]张志涌，精通MATLAB5.3版，2000年，北京航空航天大学出版社
[34]陈桂明、戚红雨、潘伟，MATLAB数理统计(6.X)，2002年，科学出版社
[35]Shoichiro Nakamura著，科学计算引论——基于MATLAB的数值分析，梁恒、刘晓艳等译，2002年，电子工业出版社
[36]何清波、苏炳华、钱亢，医学统计学及其软件包，2002年，上海科学技术文献出版社
[37]杨赞、武力平，船舶交通管理调查与分析，大连海运学院航海分院，1992年6月
[38]俞礼军、成耀荣，交通流统计分布密度函数优度拟合方法研究，长沙交通学院学报，2002年，第18卷第2期，80～85
[39]周兆京，估算测量不确定度的最大熵法和协方差矩阵法，遥测遥控，1995年，第16卷第4期，23～29
[40]俞礼军、居彩梅，基于最佳平方逼近的交通流统计分布密度函数优度拟合方法，东北公路，2001年，第24卷第4期，91～93
[41]王中宇、朱坚民、夏新涛，几种测量不确定度的非统计评定方法，计量技术，2001年，第4期，48～50
[42]詹新京，分析船舶交通流量变化规律提高管理决策能力，水运科技信息，1999年，第4期，49～51
[43]杨兆升、朱中，基于卡尔曼滤波的交通流量实时预测模型，中国公路学报，1999年，第12卷第3期，63～67
[44]黄飞、何明，圆分布法分析船舶交通流量的规律，船舶工程，2000年，第3期，58～60
[45]蔡颐，动态数据库与动态显示技术的实观，福建大学学报(自然科学学报)，1999年，第26卷第3期，23～28
[46]熊杰、谢瑞和，vc++5.0数据库功能的实现，微型机与应用，1998年，第10期，56～58
[47]徐伟忠，船舶标准数据库的建立与应用，检验验疫科学，2001年，第11卷第4期，18～20
[48]凌艳玺、周家春、庄海宁，渤海勘探数据库的建立与应用，中国海上油气(地质)，2001年，第15卷第4期，289～292
[49]何风华，中国人口数据库系统的研制，兵工自动化，2001年，第20卷第1期，32～34
[50]Vessel Traffic Management System of Dalian Port,Proposal for Vessel Database Management System,March 7.2001
[51]Data Format,STN ATLAS specification document,2001
[52]王海军，Oracle8学习教程，2000年，北京大学出版社
[53]黄平，ORACLE联合大学培训教材，2000年，北方交通大学自动化系统研究所
[54]Carol McCullough Dieter,Jatinder Prem,Ramesh Chandak,Purshottam Chandak著，Oracle8实用大全，张振奎、王元鹏、谢硕琴、刘洪勋等译，1999年，中国水利水电出版社
[55]黎杰、麦中凡，用VC开发基于ORACLE数据库应用程序的两种方法，http://vcprogramming.nease.net/database_1.htm
[56]oracle数据安全性策略，http://www.kl.gz.cn/～wtn/oraclez1007.html
[57]王小茹、丁亚、李鹏，Visual C++6.0实例分析，2000年，北京大学出版社
[58]官章全、韩云君、李罡，Visual C++6.0高级编程范例，2001年，电子工业出版社
[59]Michael J.Young著，Visual C++6从入门到精通，邱仲潘等译，1999年，电子工业出版社
[60]David J.Kruglinski.Scot Wingo,George Shepherd著，Visual C++6.0开发技术内幕，希望图书创作室译，1999年，北京希望电子出版社
[61]Richard C.Leinecker,Tom Archer,Visual C++6 Bible,3rd Edition,2000,Publishing House of Electronics Industry
[62]黄维通，Visual C++6.0面向对象与可视化程序设计，2000年，清华大学出版社
[63]乔林、杨志刚、何敏，Visual C++6.0程序设计，1999年，中国铁道出版社
[64]胡勤友，标准化电子海图数据库若干问题的研究，上海海运学院学报，1999年第20卷第3期，78～84
[65]陈小明、曾连荪，电子海图显示和信息系统中的数据管理，上海海运学院学报，1998年，第19卷第3期，28～33
[66]EC的现状和未来发展，林伟译，导航与雷达动态，2000年，第4期，7～14
[67]AIS及其VTS在中的作用，大连海事大学电子信息工程学院，2002年10月
[68]宋国珍，船舶交通管理系统和船舶自动识别系统，航海科技动态，1999年，第3期，19～26
[69]周懿宗，AIS研究概述(1)，航海科技动态，2001年，第五期，1～5
[70]江帆，AIS的发展及其前景，航海技术，2000年，第4期：32～33
[2]刘人杰、柳晓鸣，船舶交通管理电子系统，1992年，大连海运学院出版社
[3]刘人杰、柳晓鸣、孙犀利，船舶交通管理系统(VTS)技术发展综述，1999 VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，15～18
[4]刘功臣、梁宇、丁宝成，中国VTS发展的回顾与展望，1999 VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，2～5
[5]史光平、甄刚，船舶数据处理系统软件在VTS中的应用，1999年VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，22～28
[6]索继东、柳晓鸣、刘人杰，VTS系统的通用化、软件化、集成化，1999年VTS论文集，国际海事研究委员会航标管理分委会，1999年，11～14
[7]王海宁，船舶交通管理系统(VTMS)概述，现代电子工程，2001年，第1期，5～11
[8]VTS User Conference 2002 Conference Presentations,5th to 10th August 2002,Telecommunications & Radio Navigation Committee of China、Institute of Navigation and STN ATLAS Elektronik GmbH
[9]IMO Resolution A.857(20)guidelines for Vessel Traffic Services,Nov.1997
[10]International Convention for the Safety of Live at Sea Regulation 12 Vessel Traffic Services,1974
[11]Dues for Traffic Management System,摘自http://ussco.sphosting.com/vtms.html
[12]Ship Surveillance,摘自http://www.eoboard.co.uk/Envisat marine/mariap/ship/ship.html
[13]李作敏，交通工程学，第二版，2000年，人民交通出版社
[14]王炜、过秀成等，交通工程学，2000年，东南大学出版社
[15]吴兆麟，海上交通工程，1993年，大连海运学院出版社
[16]邱民，船舶交通工程学，1992年，人民交通出版社
[17]贾世楼，信息论理论基础，第二版，2001年，哈尔滨工业大学出版社
[18]徐宗本、柳重堪，信息工程概论，2002年，科学出版社
[19]朱雪龙，应用信息论基础，2001年，清华大学出版社
[20]卢文祥、杜润生、洪迈生，工程测试与信息处理，第二版，2002年，华中科技大学出版社
[21]肖田元、张燕云、陈加栋，系统仿真导论，2000年，清华大学出版社
[22]船舶交通管理系统数据格式标准化研究报告，交通部规划研究院，1999年9月
[23]陈佳，信息系统开发方法教程，1998年，清华大学出版社
[24]张维明，信息系统建模，2002年，电子工业出版社
[25]罗超理、李万红，管理信息系统原理与应用，2002年，清华大学出版社
[26]易革新、刘乐星等，一种客户／服务器结构的分布式数据库系统的设计，计算机工程与应用，1995年，第6期，10～12
[27]吴礼雄，舰船局域网络及数据库的选用，软件开发与应用，1996年，第5期，15～19
[28]王也平、王铭霞，船舶交通管理系统中的分布式数据库管理．大连海事大学学报，1998年，第24卷第2期，51～53
[29]陈远、周朴雄，数据管理性能的折中方案——后关系性数据库，中国图书馆学报，2000年，第6期，62～65
[30]骆宏义，数据库的选型，天津通信技术，1996年，第3期，21～23
[31]王珊、陈红，数据库系统原理教程，1998年，清华大学出版社
[32]陈魁，应用概率统计，2000年，清华大学出版社
[33]张志涌，精通MATLAB5.3版，2000年，北京航空航天大学出版社
[34]陈桂明、戚红雨、潘伟，MATLAB数理统计(6.X)，2002年，科学出版社
[35]Shoichiro Nakamura著，科学计算引论——基于MATLAB的数值分析，梁恒、刘晓艳等译，2002年，电子工业出版社
[36]何清波、苏炳华、钱亢，医学统计学及其软件包，2002年，上海科学技术文献出版社
[37]杨赞、武力平，船舶交通管理调查与分析，大连海运学院航海分院，1992年6月
[38]俞礼军、成耀荣，交通流统计分布密度函数优度拟合方法研究，长沙交通学院学报，2002年，第18卷第2期，80～85
[39]周兆京，估算测量不确定度的最大熵法和协方差矩阵法，遥测遥控，1995年，第16卷第4期，23～29
[40]俞礼军、居彩梅，基于最佳平方逼近的交通流统计分布密度函数优度拟合方法，东北公路，2001年，第24卷第4期，91～93
[41]王中宇、朱坚民、夏新涛，几种测量不确定度的非统计评定方法，计量技术，2001年，第4期，48～50
[42]詹新京，分析船舶交通流量变化规律提高管理决策能力，水运科技信息，1999年，第4期，49～51
[43]杨兆升、朱中，基于卡尔曼滤波的交通流量实时预测模型，中国公路学报，1999年，第12卷第3期，63～67
[44]黄飞、何明，圆分布法分析船舶交通流量的规律，船舶工程，2000年，第3期，58～60
[45]蔡颐，动态数据库与动态显示技术的实观，福建大学学报(自然科学学报)，1999年，第26卷第3期，23～28
[46]熊杰、谢瑞和，vc++5.0数据库功能的实现，微型机与应用，1998年，第10期，56～58
[47]徐伟忠，船舶标准数据库的建立与应用，检验验疫科学，2001年，第11卷第4期，18～20
[48]凌艳玺、周家春、庄海宁，渤海勘探数据库的建立与应用，中国海上油气(地质)，2001年，第15卷第4期，289～292
[49]何风华，中国人口数据库系统的研制，兵工自动化，2001年，第20卷第1期，32～34
[50]Vessel Traffic Management System of Dalian Port,Proposal for Vessel Database Management System,March 7.2001
[51]Data Format,STN ATLAS specification document,2001
[52]王海军，Oracle8学习教程，2000年，北京大学出版社
[53]黄平，ORACLE联合大学培训教材，2000年，北方交通大学自动化系统研究所
[54]Carol McCullough Dieter,Jatinder Prem,Ramesh Chandak,Purshottam Chandak著，Oracle8实用大全，张振奎、王元鹏、谢硕琴、刘洪勋等译，1999年，中国水利水电出版社
[55]黎杰、麦中凡，用VC开发基于ORACLE数据库应用程序的两种方法，http://vcprogramming.nease.net/database_1.htm
[56]oracle数据安全性策略，http://www.kl.gz.cn/～wtn/oraclez1007.html
[57]王小茹、丁亚、李鹏，Visual C++6.0实例分析，2000年，北京大学出版社
[58]官章全、韩云君、李罡，Visual C++6.0高级编程范例，2001年，电子工业出版社
[59]Michael J.Young著，Visual C++6从入门到精通，邱仲潘等译，1999年，电子工业出版社
[60]David J.Kruglinski.Scot Wingo,George Shepherd著，Visual C++6.0开发技术内幕，希望图书创作室译，1999年，北京希望电子出版社
[61]Richard C.Leinecker,Tom Archer,Visual C++6 Bible,3rd Edition,2000,Publishing House of Electronics Industry
[62]黄维通，Visual C++6.0面向对象与可视化程序设计，2000年，清华大学出版社
[63]乔林、杨志刚、何敏，Visual C++6.0程序设计，1999年，中国铁道出版社
[64]胡勤友，标准化电子海图数据库若干问题的研究，上海海运学院学报，1999年第20卷第3期，78～84
[65]陈小明、曾连荪，电子海图显示和信息系统中的数据管理，上海海运学院学报，1998年，第19卷第3期，28～33
[66]EC的现状和未来发展，林伟译，导航与雷达动态，2000年，第4期，7～14
[67]AIS及其VTS在中的作用，大连海事大学电子信息工程学院，2002年10月
[68]宋国珍，船舶交通管理系统和船舶自动识别系统，航海科技动态，1999年，第3期，19～26
[69]周懿宗，AIS研究概述(1)，航海科技动态，2001年，第五期，1～5
[70]江帆，AIS的发展及其前景，航海技术，2000年，第4期：32～33