内河交通状态感知与交互技术（精）

　　内河交通状态感知与交互系统是船舶航行安全、海事安全监管、航运资源规划等的重要保障，随着人工智能、物联网等现代信息技术的飞速发展，有力地推动了内河交通状态感知与交互技术的变革，感知精度与交互效率更高，技术可靠性更好，综合服务功能更趋完善。《内河交通状态感知与交互技术》围绕交通状态感知与交互，系统地论述了不同类型的感知与交互技术在我国内河航运中的应用及成效，主要内容包括：内河航道要素信息采集与处理技术、无人测量船技术、船载智能感知系统技术、船舶动态图像识别技术、船舶AIS导航技术、AIS数据甄别与修复技术、AIS基站可靠性评价技术、甚高频遥控多点控制与远程呼叫技术、内河电子航道图应用关键技术等。《内河交通状态感知与交互技术》在撰写时力求先进性与实用性相结合，行文通俗易懂，以满足学习内河信息处理方法和交互技术工程实践等不同层次读者的需要，可供高校交通运输类专业及相关专业的学生参考，也可作为内河航运工程技术人员的自学参考书。

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1 绪论
1．1 内河交通状态感知与交互技术概述
1．1．1 内河交通状态感知与交互的内涵
1．1．2 内河交通状态感知与交互技术研究意义
1．2 感知与交互技术的研究概况
1．2．1 发展历史
1．2．2 发展趋势
1．3 内河交通状态感知与交互技术分析
1．3．1 航道要素信息采集与处理技术
1．3．2 内河无人测量船技术
1．3．3 船舶动态识别技术
1．3．4 AIS数据采集、处理与修复技术
1．3．5 AIS基站可靠性评价技术
1．3．6 VHF遥控多点控制与远程呼叫技术
1．3．7 内河电子航道图技术
1．4 本书的内容概要
1．4．1 主要内容
1．4．2 研究目的与局限性
参考文献
2 内河航道要素信息采集与处理技术
2．1 沿程水位感知技术
2．1．1 内河航道水位感知点布设原则
2．1．2 内河航道水位感知技术方案研究
2．1．3 内河航道沿程水位统计分析与预测研究
2．2 航道表面流场数据采集与处理技术
2．2．1 航道表面流场数据快速采集技术
2．2．2 航道表面流场数据预处理技术
2．2．3 航道表面流场数据预处理软件研发
2．3 山区航道能见度采集技术
2．3．1 山区航道能见度采集有效性研究
2．3．2 山区航道能见度采集方案设计
2．3．3 能见度采集传感器设备研制
2．3．4 山区航道能见度数据分析
2．4 船舶吃水检测技术
2．4．1 内河船舶吃水检测技术概述
2．4．2 内河船舶吃水动态检测系统设计
2．4．3 船舶吃水检测有效性分析
2．5 本章小结
参考文献
3 内河航道无人测量船技术
3．1 内河航道无人测量船控制系统设计
3．1．1 内河航道无人测量船控制系统运行机制
3．1．2 内河航道无人测量船系统设计
3．2 内河无人测量船自动避碰技术
3．2．1 内河无人测量船自动避碰系统组成
3．2．2 内河无人测量船环境感知系统研究
3．2．3 内河无人测量船路径自主规划系统研究
3．2．4 内河无人测量船控制系统研究
3．3 内河无人测量船自动驾驶技术
3．3．1 内河航道无人测量船自动驾驶技术概述
3．3．2 基于自动驾驶与遥控模式的航行模式切换技术
3．3．3 控制器设计与电路板开发
3．3．4 自身状态监测与应急保护技术
3．3．5 测试与验证
3．4 内河无人测量船数据交互技术
3．4．1 数据通信方式设计
3．4．2 数据交互协议制定
3．4．3 内河航道无人测量船信息管理
3．5 本章小结
参考文献
4 船载智能感知系统技术
4．1 船舶航行状态感知技术
4．1．1 抗干扰设计
4．1．2 船舶航行状态感知硬件设计与实现
4．1．3 船舶航行状态感知软件设计与实现
4．1．4 船舶航行状态感知测试
4．2 货物状态监测系统研制
4．2．1 货物状态监测系统整体设计方案
4．2．2 货物状态监测系统硬件设计与实现
4．2．3 货物状态监测系统软件设计与实现
4．3 本章小结
参考文献
5 内河船舶动态图像识别技术
5．1 船舶图像检测算法研究现状
5．1．1 目标检测研究现状
5．1．2 特征值提取研究现状
5．1．3 基于深度学习的图像识别研究现状
5．2 船舶目标提取预处理与图像分割
5．2．1 船舶航行视频采集
5．2．2 船舶图像处理（转化、滤波、增强）
5．2．3 自适应阈值分割选取法
5．2．4 基于背景差分的船舶目标分割
5．3 船舶运动目标特征提取
5．3．1 船舶目标形状特征
5．3．2 具有RST不变性的不变量
5．3．3 基于圆环划分的特征值算法
5．3．4 基于RST不变特性的船舶目标检测
5．4 基于深度学习的船只检测技术
5．4．1 SSD模型建立
5．4．2 数据处理与模型训练
5．4．3 试验结果对比验证
5．4．4 模型评价与分析
5．5 本章小结
参考文献
6 内河船舶AIS导航技术
6．1 内河船舶AIS导航功能需求分析
6．1．1 系统需求
6．1．2 模块设计
6．1．3 软件环境
6．2 船舶AIS导航关键技术
6．2．1 船舶航行信息获取技术
6．2．2 航线自动生成技术
6．3 内河船舶AIS导航系统设计与实现
6．3．1 导航通信模块设计与实现
6．3．2 数据解析模块设计与实现
6．3．3 人机界面的设计与实现
6．3．4 功能模块的设计与实现
6．4 系统测试
6．4．1 嵌入式系统测试特点
6．4．2 系统测试环境
6．4．3 系统测试方法
6．4．4 测试用例
6．5 本章小结
参考文献
7 内河AIS数据甄别与修复技术
7．1 内河AIS数据可用性概念
7．1．1 AIS工作原理及技术规范
7．1．2 AIS静态信息可用性分析
7．1．3 AIS动态信息可用性分析
7．1．4 AIS数据丢包与衰减规律
7．2 内河AIS动态数据甄别
7．2．1 AIS数据预处理
7．2．2 ER的AIS动态数据可靠性评估
7．2．3 实例分析与验证
7．3 AIs动态数据修复方法研究
7．3．1 数据丢失时间匹配
7．3．2 短距离AIS数据修复
7．3．3 基于LSSVM的长距离AIS数据修复
7．4 内河AIS通信链路分析平台设计
7．4．1 需求分析与功能设计
7．4．2 AIS丢包率可视分析与呈现
7．5 本章小结
参考文献
8 内河AIS基站可靠性评价技术
8．1 AIS基站覆盖评估方法分析
8．1．1 内河AIS信号覆盖特征
8．1．2 内河AIS数据可靠性研究
8．1．3 AIS基站评估方法
8．2 内河AIS信号传输影响因素分析
8．2．1 天气对基站接收数据的影响
8．2．2 水位对基站接收数据的影响
8．3 内河AIS系统服务性能可视化分析技术
8．3．1 需求分析与功能设计
8．3．2 系统实现方案
8．4 本章小结
参考文献
9 甚高频遥控多点控制与远程呼叫技术
9．1 甚高频遥控控制技术现状分析
9．1．1 甚高频技术简介
9．1．2 VoIP技术介绍
9．1．3 摩托罗拉MTR2000型甚高频遥控设备分析
9．1．4 摩托罗拉GM338扩展接口定义
9．2 甚高频遥控多点控制技术概述
9．2．1 控制系统主要结构
9．2．2 控制系统主要功能
9．3 甚高频遥控多点控制工作原理
9．4 甚高频系统调度台设计
9．4．1 总体架构设计
9．4．2 系统交换方式
9．4．3 系统技术标准与数据接口
9．5 数字化VHF远程呼叫技术
9．5．1 大范围水域的VHF数字化覆盖技术
9．5．2 水上监管指令的分级发布与机构间协同管理技术
9．5．3 水上交通监管的可视化语音调度技术
9．6 本章小结
参考文献
10 内河电子航道图应用关键技术
10．1 内河电子航道图概述
10．1．1 内河电子航道图发展现状与趋势
10．1．2 内河电子航道图综合服务应用
10．2 电子航道图数据动态更新技术
10．2．1 航道要素动态更新方法
10．2．2 可航水域动态计算模型
10．2．3 数据动态更新质量控制技术
10．3 内河电子航道图信息交换标准
10．3．1 内河航道数据采集与交换流程
10．3．2 信息传输通信协议与格式
10．3．3 信息采集与服务协议测试
10．4 内河电子航道图技术规范
10．4．1 国内外内河电子航道图技术规范研究现状
10．4．2 内河电子航道图技术规范制定的思路
10．4．3 我国内河电子航道图标准简介
10．5 本章小结
参考文献