本發(fā)明涉及船舶控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶到港等待時間預(yù)測方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟全球化程度的提高，世界航運貿(mào)易量越來越大。而港口系統(tǒng)卻越來越不能滿足大量貿(mào)易需求的飛速增長，經(jīng)常出現(xiàn)港口擁堵的情況。而不知道港口情況的船舶以較高的航速駛向港口，到達港口后常常被堵在港口外無法進港，而過快的航速導(dǎo)致船舶阻力大幅增加，造成燃油的浪費及多余污染物的排放。
合理的船舶到港等待時間可以有效地提高船舶燃油利用率，減少船舶污染物排放，同時減輕港口壓力，緩解港口擁堵的情況。但目前國內(nèi)外都缺少一種有效的船舶到港等待時間預(yù)測系統(tǒng)。
因此，急需開發(fā)一種準確度高，而且可靠性較好的船舶到港等待時間預(yù)測系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中船舶到港時經(jīng)常需要等待，造成燃油浪費，港口擁堵的缺陷，提供一種船舶到港等待時間預(yù)測方法及系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
本發(fā)明提供一種船舶到港等待時間預(yù)測方法，包括以下步驟：
s1、對象船舶在確定目的地港口和裝卸貨量之后，向目的地港口發(fā)送對象船舶的進港請求和船舶信息；
s2、目的地港口指揮中心計算對象船舶航行至目的地港口的時間，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間，進而計算得到對象船舶到港后所需的等待時間；
s3、將所需的等待時間發(fā)送給對象船舶，對象船舶根據(jù)等待時間對自身的航速和航行路線進行優(yōu)化。
進一步地，本發(fā)明的計算對象船舶到港后所需的等待時間的方法具體為：
計算對象船舶航行至港口的時間a，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間b，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間c；所需的等待時間d的計算公式為：d＝b+c-a；
若d大于0，則所需的等待時間為d；若d小于或等于0，則對象船舶到港后所需的等待時間為0，即對象船舶無需等待，能直接進港。
進一步地，本發(fā)明的計算對象船舶航行至港口的時間的方法具體為：
目的地港口接收到對象船舶的進港請求后，從中國交通信息中心調(diào)用對象船舶的實時航速和位置信息，進而計算對象船舶航行至港口的時間。
進一步地，本發(fā)明的計算在港船舶和等待進離港船舶裝卸貨時間的方法具體為：
船舶裝卸貨時間根據(jù)船舶的歷史裝卸貨數(shù)據(jù)進行計算，則船舶裝卸貨所用時間為：
c＝a1/a2+b1/b2+c1/c2+d1/d2
船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)中：船舶裝、卸的單位標準箱為a1、b1；船舶裝、卸的散貨量為c1、d1；港口裝、卸單位標準箱所需時間a2、b2；裝卸單位質(zhì)量散貨所需時間c2、d2，且每天根據(jù)實際數(shù)據(jù)對船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)進行修正。
進一步地，本發(fā)明的船舶信息包括船舶類型、船舶尺寸、船舶噸位、裝卸貨量、距離港口路程和計劃到達時間。
進一步地，本發(fā)明的計算船舶的進離港時間的方法為：根據(jù)歷史數(shù)據(jù)中，不同船舶類型、船舶尺寸、船舶噸位、港口技術(shù)水平和天氣狀況，進行綜合計算，得到船舶的進離港時間。
本發(fā)明提供一種船舶到港等待時間預(yù)測系統(tǒng)，包括船舶信息收送單元、數(shù)據(jù)分析單元、信息傳輸單元，其中：
船舶信息收送單元，安裝在各個對象船舶上，用于在對象船舶確定目的地港口和裝卸貨量之后，向目的地港口發(fā)送對象船舶的進港請求和船舶信息；
信息傳輸單元設(shè)置在港口的指揮中心，用于接收對象船舶發(fā)送的船舶信息，將船舶信息交由數(shù)據(jù)分析單元處理，并將處理結(jié)果反饋發(fā)送給船舶信息收送單元；
數(shù)據(jù)分析單元設(shè)置在港口的指揮中心，與信息傳輸單元相連，用于計算對象船舶航行至目的地港口的時間，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間，進而計算得到對象船舶到港后所需的等待時間；并通過信息傳輸單元將所需的等待時間發(fā)送給對象船舶。
進一步地，本發(fā)明的數(shù)據(jù)分析單元包括船舶航行時間計算模塊，船舶航行時間計算模塊與中國交通信息中心相連，用于獲取對象船舶的實時航速信息和實時位置信息，進而計算對象船舶航行至目的地港口的時間。
進一步地，本發(fā)明的數(shù)據(jù)分析單元包括船舶裝卸貨時間計算模塊，用于根據(jù)船舶的歷史裝卸貨數(shù)據(jù)對當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間進行計算，船舶裝卸貨所用時間為：
c＝a1/a2+b1/b2+c1/c2+d1/d2
船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)中：船舶裝、卸的單位標準箱為a1、b1；船舶裝、卸的散貨量為c1、d1；港口裝、卸單位標準箱所需時間a2、b2；裝卸單位質(zhì)量散貨所需時間c2、d2，且每天根據(jù)實際數(shù)據(jù)對船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)進行修正。
進一步地，本發(fā)明的數(shù)據(jù)分析單元包括船舶等待時間計算模塊，用于根據(jù)計算得到的對象船舶航行至港口的時間a，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間b，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間c，計算所需的等待時間d：d＝b+c-a；若d大于0，則所需的等待時間為d；若d小于或等于0，則對象船舶到港后所需的等待時間為0，即對象船舶無需等待，能直接進港。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明的船舶到港等待時間預(yù)測方法及系統(tǒng)，能夠幫助船舶得知進入港口所需的等待時間，進而船舶可以合理的調(diào)整航行速度和航行線路，通過合理的優(yōu)化，能夠有效的節(jié)省燃油，提高燃油的利用率，達到了節(jié)能減排的目的；同時對于港口來說，能夠合理的調(diào)度船舶，降低了港口的擁堵程度。
附圖說明
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
圖1是本發(fā)明實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明實施例的船舶到港等待時間預(yù)測方法，包括以下步驟：
s1、對象船舶在確定目的地港口和裝卸貨量之后，向目的地港口發(fā)送對象船舶的進港請求和船舶信息；
s2、目的地港口指揮中心計算對象船舶航行至目的地港口的時間，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間，進而計算得到對象船舶到港后所需的等待時間；
s3、將所需的等待時間發(fā)送給對象船舶，對象船舶根據(jù)等待時間對自身的航速和航行路線進行優(yōu)化。
計算對象船舶到港后所需的等待時間的方法具體為：
計算對象船舶航行至港口的時間a，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間b，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間c；所需的等待時間d的計算公式為：d＝b+c-a；
若d大于0，則所需的等待時間為d；若d小于或等于0，則對象船舶到港后所需的等待時間為0，即對象船舶無需等待，能直接進港。
計算對象船舶航行至港口的時間的方法具體為：
目的地港口接收到對象船舶的進港請求后，從中國交通信息中心調(diào)用對象船舶的實時航速和位置信息，進而計算對象船舶航行至港口的時間。
計算在港船舶和等待進離港船舶裝卸貨時間的方法具體為：
船舶裝卸貨時間根據(jù)船舶的歷史裝卸貨數(shù)據(jù)進行計算，則船舶裝卸貨所用時間為：
c＝a1/a2+b1/b2+c1/c2+d1/d2
船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)中：船舶裝、卸的單位標準箱為a1、b1；船舶裝、卸的散貨量為c1、d1；港口裝、卸單位標準箱所需時間a2、b2；裝卸單位質(zhì)量散貨所需時間c2、d2，且每天根據(jù)實際數(shù)據(jù)對船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)進行修正。
船舶信息包括船舶類型、船舶尺寸、船舶噸位、裝卸貨量、距離港口路程和計劃到達時間。
計算船舶的進離港時間的方法為：根據(jù)歷史數(shù)據(jù)中，不同船舶類型、船舶尺寸、船舶噸位、港口技術(shù)水平和天氣狀況，進行綜合計算，得到船舶的進離港時間。
本發(fā)明實施例的船舶到港等待時間預(yù)測系統(tǒng)，包括船舶信息收送單元、數(shù)據(jù)分析單元、信息傳輸單元，其中：
船舶信息收送單元，安裝在各個對象船舶上，用于在對象船舶確定目的地港口和裝卸貨量之后，向目的地港口發(fā)送對象船舶的進港請求和船舶信息；
信息傳輸單元設(shè)置在港口的指揮中心，用于接收對象船舶發(fā)送的船舶信息，將船舶信息交由數(shù)據(jù)分析單元處理，并將處理結(jié)果反饋發(fā)送給船舶信息收送單元；
數(shù)據(jù)分析單元設(shè)置在港口的指揮中心，與信息傳輸單元相連，用于計算對象船舶航行至目的地港口的時間，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間，進而計算得到對象船舶到港后所需的等待時間；并通過信息傳輸單元將所需的等待時間發(fā)送給對象船舶。
數(shù)據(jù)分析單元包括船舶航行時間計算模塊，船舶航行時間計算模塊與中國交通信息中心相連，用于獲取對象船舶的實時航速信息和實時位置信息，進而計算對象船舶航行至目的地港口的時間。
數(shù)據(jù)分析單元包括船舶裝卸貨時間計算模塊，用于根據(jù)船舶的歷史裝卸貨數(shù)據(jù)對當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間進行計算，船舶裝卸貨所用時間為：
c＝a1/a2+b1/b2+c1/c2+d1/d2
船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)中：船舶裝、卸的單位標準箱為a1、b1；船舶裝、卸的散貨量為c1、d1；港口裝、卸單位標準箱所需時間a2、b2；裝卸單位質(zhì)量散貨所需時間c2、d2，且每天根據(jù)實際數(shù)據(jù)對船舶歷史裝卸貨數(shù)據(jù)進行修正。
數(shù)據(jù)分析單元包括船舶等待時間計算模塊，用于根據(jù)計算得到的對象船舶航行至港口的時間a，當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的進離港時間b，以及當(dāng)前在港船舶和等待進離港船舶的裝卸貨時間c，計算所需的等待時間d：d＝b+c-a；若d大于0，則所需的等待時間為d；若d小于或等于0，則對象船舶到港后所需的等待時間為0，即對象船舶無需等待，能直接進港。
在本發(fā)明的另一個具體實施例中：
船舶到港等待時間預(yù)測系統(tǒng)安裝于港口船舶數(shù)據(jù)分析中心和船載終端，船舶在確定目的地及裝卸貨量之后，向目的地港口發(fā)送船舶相關(guān)信息。港口根據(jù)當(dāng)前港區(qū)信息計算出船舶到達港區(qū)后所需等待時間并發(fā)送給船舶，船舶可以根據(jù)港口反饋的信息進行優(yōu)化。
如圖1所示，船舶到港等待時間預(yù)測系統(tǒng)由船舶端的信息收送單元、船舶數(shù)據(jù)分析中心的船舶到港等待時間計算單元等組成。船舶端向船舶數(shù)據(jù)分析中心發(fā)送船舶類型，船舶尺寸(船舶總長、總寬)，船舶噸位，距離港口的路程，到達港區(qū)后的裝卸貨量等信息。船舶數(shù)據(jù)分析中心的船舶到港等待時間計算單元接收到船舶端發(fā)來的信息后，結(jié)合從中國交通信息中心調(diào)用的船舶實時航速與位置信息，實時計算船舶到港后所需等待的時間并反饋給船舶端
船舶一般能在到達目的地港口前三四天確定到港后的裝卸貨量，此時船舶端向船舶數(shù)據(jù)分析中心發(fā)送船舶類型，船舶尺寸(船舶總長、總寬)，船舶噸位，距離港口的路程，到達港區(qū)后的裝卸貨量等信息。船舶數(shù)據(jù)分析中心的船舶到港等待時間計算單元接收到船舶端發(fā)來的信息后，從中國交通信息中心調(diào)用船舶實時航速與位置信息，計算出船舶到達港口所需時間a。
然后統(tǒng)計對象船舶之前的船進出港所需時間b，船舶的進離港時間與船舶尺寸、噸位，港口的技術(shù)水平，管理水平以及當(dāng)天天氣情況有關(guān)。同一港口同一尺寸噸位的船舶進離港時間大致相同。每天應(yīng)根據(jù)當(dāng)天天氣情況對船舶進出港時間作出修正。
船舶裝卸貨時間與對象船舶之前的船的裝卸貨量和港口的技術(shù)水平，管理水平以及當(dāng)天天氣情況有關(guān)。同一港口裝卸一個單位的同一類型貨物所用時間大致相同。每天應(yīng)根據(jù)當(dāng)天天氣情況對裝卸時間作出修正。船舶裝、卸的單位標準箱為a1、b1；船舶裝、卸的散貨量為c1、d1；港口裝、卸單位標準箱所需時間a2、b2；裝卸單位質(zhì)量散貨所需時間c2、d2，對象船舶之前的船舶裝卸貨所用時間c為：
c＝a1/a2+b1/b2+c1/c2+d1/d2
船舶到港后所需等待時間為d＝b+c-a。計算完成后將結(jié)果反饋給船舶。
應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。