本發明涉及航運信息化領域，特別涉及一種基于船舶實現航線智能監控方法及系統。
背景技術：
1、船舶航線監控是各大船舶公司關注的業務重點，保證船舶按照預定航線航行是保證船舶航行安全的重要原則。因此，船舶公司需要制定計劃航線、跟蹤當前真實航線,及時了解計劃航線與船舶實際航線之間的偏離情況、延時情況和航線氣象情況。專利號為cn102967310a的中國發明公開了一種基于電子海圖的航路監控方法，通過硬件設備結合電子海圖自動分析計劃航線中的潛在危險因素，為船端的航行安全提供保障。雖然通過ais相關技術，岸端可以實時掌握船舶的位置及運行情況，但是對于船舶執行計劃航線的情況尚無法實時掌握。因此幫助岸端管理人員及時掌握船舶執行航線的相關情況的問題亟需解決，使岸端管理人員關注航線的偏離情況能夠及時反饋，及時了解航線上的天氣情況，以便調度掌握航線的執行情況，保證船舶的航行安全。
技術實現思路
1、為了解決岸端管理人員及時掌握船舶執行航線情況的問題，本發明提出了一種基于船舶實現航線智能監控方法及系統，基于船舶，監控單艘船舶的計劃航線執行情況(一艘船舶可以綁定多條航線，但只能同時查看一條記錄詳情，也就是一艘船舶的一個計劃航線執行情況)：關注船舶的某一條歷史航線執行情況；正在進行中的航線的延誤、偏離情況及預測該船舶的預抵情況；以及某一條未來計劃航線的安排，更好的保證該船舶的航行安全。
2、本發明提供具體方案如下：
3、第一方面，一種船舶航線智能監控的方法，包括：
4、s1、選擇需要監控的船舶；
5、s2、為所述船舶綁定計劃航線：通過用戶關聯的公司獲取該公司設置的計劃航線；或直接關聯用戶在系統內關注的航線；根據船舶當前ais信息獲取并帶入船舶當前航段信息獲得預測航線：所述計劃航線包括包含經緯度坐標的轉向點序列信息；
6、s3、設置所述船舶航線計劃的監控屬性：為所述船舶航線計劃設置計劃開始時間etd、計劃結束時間eta以及監控閾值，所述監控閾值包括偏離閾值、延誤閾值和氣象閾值；
7、s4、計算所述船舶的航行情況：根據當前位置及設定的平均航速和點速度測算航段及每個轉向點的預抵及偏差時間；采用轉向點時間算法計算計劃航線及到達航線中轉向點時間，并得到預測段的航線路徑信息，對當前航線預測段航線進行氣象推演，根據上述的轉向點時間算法以及預測段的航線路徑信息進一步推算以10分鐘為單位的未來船位；根據所述船舶的實際航行狀況判斷所述船舶航線計劃的執行狀態，并計算實際航行中的監控狀態；所述執行狀態包括當前狀態、已完成狀態和未開始狀態，所述監控狀態包括：偏離狀態、延誤狀態和氣象預警狀態；
8、s5、推送預警消息：所述船舶在實際航行中，所述監控狀態達到所述監控閾值時，推送監控預警消息；
9、s6、航行情況展示：通過地理信息可視化技術展示所述船舶航線計劃和實際航線的執行情況，并根據船舶當前位置獲取計劃航線沿線的氣象情況，并在航線上通過航線顏色進行標注，并在地圖上以船舶軌跡動畫結合氣象圖層的形式，直觀地顯示未來時間的實時氣象信息。
10、優選地，s2中所述設置計劃航線的方法為，包括：文件導入、在地圖上繪制航線、獲取船舶當前正在執行的預測航線、在航線規劃系統中選擇系統規劃的航線和選擇系統內已存在的計劃航線；可導入的所述文件的格式包括：xlxs、csv、rtz、rt3、txt、route；所述計劃航線可以二次編輯。
11、優選地，s3中所述偏離閾值是實際航線偏離所述計劃航線的最大距離，所述延誤閾值是實際航行用時與所述船舶航線計劃用時的最大時差，所述氣象閾值是風速、浪高、能見度的最大氣象數值。
12、優選地，s4中所述根據所述船舶的實際航行狀況判斷所述船舶航線計劃的執行狀態，包括：判定所述執行狀態的主要依據是所述船舶航線計劃的實際開始時間atd和實際結束時間ata；
13、所述當前狀態：所述船舶航線計劃存在所述實際開始時間，且早于當前時間，并且不存在所述實際結束時間；
14、所述已完成狀態：所述船舶航線計劃存在所述實際開始時間和所述實際結束時間；
15、所述未開始狀態：所述船舶航線計劃的所述實際開始時間和所述實際結束時間均不存在。
16、優選地，s4中所述根據所述船舶的實際航行狀況判斷所述船舶航線計劃的執行狀態，還包括：
17、若用戶未手動錄入所述實際開始時間和所述實際結束時間，則定時獲取所述船舶的ais信息，對比所述ais信息中的起始港和目的港是否與所述船舶航線計劃一致；若一致，查看所述船舶是否處于航行中狀態；若是，則所述船舶航線計劃處于所述當前狀態；將所述ais信息中的開始時間設置為所述實際開始時間。
18、優選地，s4中計算所述船舶的所述偏離狀態，包括：
19、通過postgis的st_distance函數獲得所述船舶距離所述計劃航線的最近點p和船舶與所述計劃航線的偏離距離d；
20、比較所述偏離距離d是否達到所述偏離閾值。
21、優選地，計算到達所述轉向點時間的方法，包括：
22、s41.計算平均航速:由計劃航線總里程s、計劃開始時間tetd、計劃結束時間teta,可得到平均航速為：
23、s42.求解單行段航時t’：所述單行段是相鄰兩個轉向點之間的距離，獲取單行段里程s’，再根據所述平均航速可得
24、s43.由所述轉向點前一個轉向點的到達時間加上所述單行段航時t’，即可得到到達所述轉向點的計劃時間ts。
25、優選地，s4中計算所述船舶的所述延誤狀態，包括：
26、s44.通過postgis的st_distance函數獲得所述船舶距離所述計劃航線的最近轉向點p；
27、s45.通過所述最近轉向點p的經緯度計算p在所述計劃航線上的索引值；
28、s46.根據到達所述轉向點的計劃時間ts與所述船舶ais信息中的航行時間ta的差值，得到所述船舶的延誤時間t＝ta-ts；
29、s47.比較所述延誤時間t是否達到所述延誤閾值。
30、優選地，s6中展示所述船舶航線計劃和實際航線的執行情況，包括：
31、s61：已完成計劃：展示計劃航線及該計劃中船舶實際出發時間及實際到達時間所對應的歷史航段的對比；
32、s62：當前計劃：展示計劃航線及船舶當前航線對比；展示船舶當前船位及船舶距離計劃航線的最近點：通過postgis的st_distance函數獲得船舶距離計劃航線的最近點p與船舶距離計劃航線的偏離距離d；通過最近點p的經緯度計算p在計劃航線上的索引值，并通過所述的轉向點計劃時間算法得到最近點p的計劃時間ts；根據計劃時間ts及船舶ais時間ta得到該計劃的延誤時間t＝ta-ts；提供最近點從當前時刻起沿計劃航線的氣象預報；
33、s63：未開始計劃：僅展示計劃航線。
34、第二方面，本發明提供了一種基于船舶實現航線智能監控系統，包括：計劃航線設置模塊、船舶航線計劃管理模塊、計劃狀態處理模塊、預警消息推送模塊和數據展示模塊；
35、所述計劃航線設置模塊，設置計劃航線，將所述船舶與所述計劃航線綁定，生成一條船舶航線計劃；所述計劃航線以轉向點序列的方式設置，所述轉向點是航線上經緯度的坐標點；
36、所述船舶航線計劃管理模塊，設置所述船舶航線計劃的計劃開始時間etd、計劃結束時間eta和監控閾值，所述監控閾值包括偏離閾值、延誤閾值和氣象閾值；
37、計劃狀態處理模塊，根據所述船舶的實際航行狀況判斷所述船舶航線計劃的執行狀態，并計算實際航行中的監控狀態；所述執行狀態包括當前狀態、已完成狀態和未開始狀態，所述監控狀態包括：偏離狀態、延誤狀態和氣象預警狀態；
38、預警消息推送模塊，所述船舶在實際航行中，所述監控狀態達到所述監控閾值時，推送監控預警消息；
39、所述數據展示模塊，分別展示船舶航線計劃三種狀態下計劃詳情內容，所述計劃詳情內容包括所述船舶航線計劃和實際航線的執行情況，并提供沿所述船舶航線計劃的氣象預報信息。
40、本發明的有益效果：
41、本發明提供了一種基于船舶實現航線智能監控方法及系統，基于船舶設置計劃航線，監控單艘船舶的計劃航線執行情況(一艘船舶可以綁定多條航線，但只能同時查看一條記錄詳情，也就是一艘船舶的一個計劃航線執行情況)，通過船舶航線計劃與實際航線情況對比，實現對航線的偏離監控、延誤監控和氣象預警監控，并通過地理信息可視化技術展示，使岸端管理人員了解正在進行中的航線的延誤、偏離情況及預測該船舶的預抵情況并做出及時調整，同時能夠實時了解航線上的天氣情況，保證船舶的航行安全。