CN103065503B - 控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法和系统，包括采集通行船舶的动静态信息（AIS数据，雷达数据）及视频、VHF通话语音、信号台指挥命令信息等实时信息；对采集到的实时信息进行压缩和存储；接收再现命令，启动回放再现程序，选定回放再现的船舶或时间段，加载历史信息，同步显示音视频、船舶动态历史轨迹和信号揭示时间点所对应的船舶位置等信息。本发明可调用任意过往船舶或时间段内的历史信息进行同步回放，可全程同步显示音视频、船舶动态轨迹及信号揭示命令等原始记录信息，形成船舶通行动态与信号揭示过程的动态关联证据，可作为事后事故分析、信号员指挥效果评估的依据。

Description

控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法和系统

技术领域

本发明涉及一种控制河段船舶通行与信号揭示的数据存储和查看再现方法和系统，特别涉及一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的多源信息关联的同步再现方法。

背景技术

长江上游控制河段航道狭窄弯曲，船舶通行秩序由信号台进行控制。信号台通行信号的正确揭示和所有通行船舶严格服从信号台的指挥调度，是保证船舶的安全通行的重要前提。然而，仍然有少数船舶不遵守信号台的指挥命令，在控制河段内违章抢漕、强行追越等违规行为，极易引发船舶交通安全事故。

对于通航船舶可通过地方海事部门的GPS船舶监控系统的调查取证功能提取事故发生前后船舶的航迹、航向、航速等原始资料，再现船舶动态，作为海损事故分析，责任认定的依据。通行信号台的通行指挥记录可以作为通行信号台信号揭示过程的历史记录，判断揭示的正确性。这些记录信息都是一些各自独立的系统，针对不同的监控对象，可以完成对各自对象的历史过程进行回溯。然而，在控制河段，船舶受信号台通行信号指挥，按照通行信号和命令有序通过。信号台与通航船舶间是一个交互过程，信号台是否正确揭示通行信号和命令以及通航船舶是否按照通行信号和指挥命令通航是确保控制河段通航安全的前提。这些各自独立的系统可将监测对象的信息进行保存和回放，一旦发生海损事故，需要从与之相关的大量记录中提取信息，通过打印、查看历史轨迹、看录像等方式进行分析比较，不仅占用人力、耗费时间、事故原因和责任认定困难，而且这些记录相互之间无法形成可相互印证的动态证据链条，无法忠实地复现整个流程，无法为控制河段内事故过程回放、事故原因分析以及事故责任提供强有力的科学支持。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法和系统。

本发明的目的之一是提出一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法；本发明的目的之二是提出一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法，包括以下步骤：

S1：采集多源信息及各多源信息对应的时间信息；

S2：将监控视频文件和语音通话文件压缩存入硬盘，并且将多源信息及各多源信息对应的时间信息存入综合数据库；

S3：根据请求查询时间段，提取查询时间段内的船舶通行的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；并建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分布情况及回放情况。

进一步，所述步骤S1中采集信息具体包括以下步骤：

S11：采集通行信号类别、信号揭示时间、揭示命令VHF播报时间信息；

S12：采集船舶的AIS信息；

S13：获取船舶的雷达反射数据，解算GPS、船速、航向等所需的船舶信息；

S14：采用多路视频全面监控控制河段区域；

S15：采集信号员与船员之间的通话信息、VHF揭示命令的语音。

进一步，所述步骤S2中，具体包括以下步骤：

S21：存储船舶的AIS信息和/或雷达信息、船舶通行的指挥信息、监控视频的视频文件信息；

S22：将语音通话的音频文件信息存入综合数据库。

进一步，所述步骤S3中，具体包括以下步骤：

S31：根据请求查询时间段，利用时间匹配算法和别名匹配算法，挖掘综合数据库的信息，提取所需的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分部情况及回放情况；

S32：根据选择的播放方式，设置不同的起始播放时间；利用各多源信息对应的临时文件中的信息，音视频文件根据与播放起始时间之间的时间差定时播放；指挥命令信息、AIS和/或雷达信息则在起始时间段内根据时间序列在电子地图上标绘位置信息；通过多源信息同步回放控制河段船舶通行动态与信号揭示过程，实现控制河段的情景再现；

S33：所述多媒体时间轴设置有动态显示播放装置的时间标；所述播放方式包括按查询时间播放和按目标船舶播放。

本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，包括信息采集单元、信息存储单元和回放再现单元；

所述信息采集单元，用于采集多源信息及各多源信息对应的时间信息；

所述信息存储单元，用于将通过信息采集单元采集到的监控视频文件和语音通话文件压缩存入硬盘，并且将多源信息及各多源信息对应的时间信息存入综合数据库；

所述回放再现单元，用于根据请求查询时间段，从信息存储单元中提取查询时间段内的船舶通行的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；并建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分布情况及回放情况。

进一步，所述多源信息包括信号台指挥命令信息、AIS信息和/或雷达信息、视频信息和音频信息。

进一步，所述信息采集单元包括指挥命令模块、AIS模块和/或雷达模块、监控视频模块和语音通话模块；

所述指挥命令模块，用于采集通行信号类别、信号揭示时间、揭示命令VHF播报时间等信息；

所述AIS模块，用于采集过往船舶的AIS信息；

所述雷达模块，用于获取过往船舶的雷达反射数据，解算GPS、船速、航向等所需的船舶信息；

所述监控视频模块，用于采集所监控控制河段区域的多路监控视频及监控视频文件属性信息（文件名、文件存储路径、文件监控起止时间等信息）；

所述语音通话模块，用于采集信号员与船员之间的通话信息、VHF揭示命令的语音。

进一步，所述信息存储单元包括监控视频存储单元和语音通话音频文件存储单元；

所述监控视频存储单元，用于存储船舶的AIS信息和/或雷达信息、船舶通行的指挥信息、监控视频的视频文件信息；

所述语音通话音频文件存储单元，用于将语音通话的音频文件信息存入综合数据库。

进一步，所述回放再现单元包括关联索引单元和同步回放单元；

所述关联索引单元，根据请求查询时间段，利用时间匹配算法和别名匹配算法，挖掘综合数据库的信息，提取所需的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分部情况及回放情况；

所述同步回放单元，根据选择的播放方式，设置不同的起始播放时间；利用各多源信息对应的临时文件中的信息，音视频文件根据与播放起始时间之间的时间差定时播放；指挥命令信息、AIS和/或雷达信息则在起始时间段内根据时间序列在电子地图上标绘位置信息；通过多源信息同步回放控制河段船舶通行动态与信号揭示过程，实现控制河段的情景再现。

进一步，所述多媒体时间轴设置有动态显示播放装置的时间标；所述播放方式包括按查询时间播放和按目标船舶播放。

本发明的优点在于：本发明将监控视频信息、信号员和船员的语音通话信息、信号台的通行指挥信息、船舶在控制河段内的AIS信息、雷达信息等多源信息相结合，进行关联回溯，重现船舶在控制河段的通行动态和信号台信号揭示过程，为海损事故责任追究提供有效可靠的证据，准确掌握船舶危险行为以及船舶是否严格遵守信号台的指挥命令。利用多媒体时间轴关联显示多源信息的分布情况及回放的同步情况，可避免用户随意修改历史记录，确保提供的证据有效可靠。提供两种回放方式，可快速定位于需要观测的时间段和船舶。

本发明提供了一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法，该方法包括采集船舶的通行动态信息（AIS，雷达）及视频、信号台与船舶间的VHF语音、信号台的揭示信号信息（信号类别、揭示时间、VHF揭示语音）等实时数据；对采集到的实时数据进行压缩和存储；接收再现命令，启动回放再现程序，选定回放再现的时间段或船舶，加载历史数据信息，音视频及电子地图显示船舶动态轨迹和信号揭示时间点所对应位置信息同步显示。

且本发明可任意调用任何时间段内的历史数据进行同步回放，可全程显示船舶动态轨迹、音视频及信号揭示命令的原始记录信息，形成船舶通行动态与信号揭示的动态关联证据，可作为事后事故分析、信号员指挥效果评估的依据。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1示出了控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法流程图；

图2示出了控制河段船舶的多源信息分部关联图；

图3示出了控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法的结构图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

图1示出了控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法流程图，图2示出了控制河段船舶的多源信息分部关联图，如图所示：

本实施例提供了一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法，包括以下步骤：

S1：采集多源信息及各多源信息对应的时间信息，息具体包括以下步骤：

S11：采集信号旗类别、信号旗升降时间、揭示命令VHF播报时间等信息；

S12：采集船舶的AIS信息；

S13：获取船舶的雷达反射数据，解算GPS、船速、航向等所需的船舶信息；

S14：采用多路视频全面监控控制河段区域；

S15：采集信号员与船员之间的通话信息、VHF揭示命令的语音。

S2：将监控视频文件和语音通话文件压缩存入硬盘，并且将多源信息及各多源信息对应的时间信息存入综合数据库，具体包括以下步骤：

S21：存储船舶的AIS信息和/或雷达信息、船舶通行的指挥信息、监控视频的视频文件信息；

S22：将语音通话的音频文件信息存入综合数据库。

S3：根据请求查询时间段，提取查询时间段内的船舶通行的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；并建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分布情况及回放情况，具体包括以下步骤：

S31：根据请求查询时间段，利用时间匹配算法和别名匹配算法，挖掘综合数据库的信息，提取所需的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分部情况及回放情况；

S32：根据选择的播放方式，设置不同的起始播放时间；利用各多源信息对应的临时文件中的信息，音视频文件根据与播放起始时间之间的时间差定时播放；指挥命令信息、AIS和/或雷达信息则在起始时间段内根据时间序列在电子地图上标绘位置信息；通过多源信息同步回放控制河段船舶通行动态与信号揭示过程，实现控制河段的情景再现；

S33：所述多媒体时间轴设置有动态显示播放装置的时间标；所述播放方式包括按查询时间播放和按目标船舶播放。

图3示出了控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法的结构图，如图所示：本发明还提供了一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，包括信息采集单元、信息存储单元和回放再现单元；

所述信息采集单元，用于采集多源信息及各多源信息对应的时间信息；

所述信息存储单元，用于将通过信息采集单元采集到的监控视频文件和语音通话文件压缩存入硬盘，并且将多源信息及各多源信息对应的时间信息存入综合数据库；

所述回放再现单元，用于根据请求查询时间段，并从信息存储单元中提取查询时间段内的船舶通行的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；并建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分布情况及回放情况。

所述多源信息包括信号台指挥命令信息、AIS信息和/或雷达信息、视频信息和音频信息。

所述信息采集单元包括指挥命令模块、AIS模块和/或雷达模块、监控视频模块和语音通话模块；

所述指挥命令模块，用于采集通行信号类别、信号揭示时间、揭示命令VHF播报时间等信息；

所述AIS模块，用于采集船舶的AIS信息；

所述雷达模块，用于获取船舶的雷达反射数据，解算GPS、船速、航向等所需的船舶信息；

所述监控视频模块，用于采用多路视频全面监控控制河段区域；

所述语音通话模块，用于采集信号员与船员之间的通话信息、VHF揭示命令的语音。

所述信息存储单元包括监控视频存储单元和语音通话音频文件存储单元；

所述监控视频存储单元，用于存储船舶的AIS信息和/或雷达信息、船舶通行的指挥信息、监控视频的视频文件信息（文件名、文件存储路径、文件监控起止时间等信息）；

所述语音通话音频文件存储单元，用于将语音通话的音频文件信息存入综合数据库。

所述回放再现单元包括关联索引单元和同步回放单元；

所述关联索引单元，根据请求查询时间段，利用时间匹配算法和别名匹配算法，挖掘综合数据库的信息，提取所需的多源信息；计算查询起始时间点与各个多源信息之间的时间差信息，并将各类多源信息按时间序列分别存储于临时文件中；建立与多源信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源信息的分部情况及回放情况；

所述同步回放单元，根据选择的播放方式，设置不同的起始播放时间；利用各多源信息对应的临时文件中的信息，音视频文件根据与播放起始时间之间的时间差定时播放；指挥命令信息、AIS和/或雷达信息则在起始时间段内根据时间序列在电子地图上标绘位置信息；通过多源信息同步回放控制河段船舶通行动态与信号揭示过程，实现控制河段的情景再现。

所述多媒体时间轴设置有动态显示播放装置的时间标；所述播放方式包括按查询时间播放和按目标船舶播放。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：采集多源信息；

S2：将监控视频文件和语音通话文件压缩存入硬盘，并且将多源数据存入综合数据库；

S21：压缩存储监控视频文件、信号台与船舶、船舶与船舶间的VHF通话语音文件及VHF揭示命令语音文件语音通话音频文件；

S22：将多源信息中的过往船舶的AIS数据和/或雷达数据、信号台指挥命令信息、视频文件属性信息、音频文件属性信息存入综合数据库；

S3：根据请求查询时间段和请求播放方式，确定回放时间段；挖掘回放时间段内的船舶通行的多源历史信息；并加载历史信息，进行同步回放；并建立与多源历史信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源历史信息的分布情况及回放情况；

S31：根据请求查询时间段和请求播放方式，确定回放时间段；利用时间匹配和别名匹配算法，挖掘综合数据库的信息，提取所需的多源历史信息；并将各类多源历史信息按时间序列分别临时存储；建立与多源历史信息对应的多媒体时间轴，关联显示多历史源信息的分布情况及回放情况；

S32：利用关联索引得到的各多源历史信息和加载历史信息；其中，音视频文件根据时间序列定时播放；信号台指挥命令信息、船舶动静态信息根据时间序列在电子地图上标绘位置信息；通过多源历史信息同步回放控制河段船舶通行动态与信号揭示过程，实现控制河段历史情景的再现；

S33：所述多媒体时间轴设置有动态显示播放装置的时间标尺；所述播放方式包括按查询时间播放和按目标船舶播放。

2.根据权利要求1所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法，其特征在于：所述步骤S1中采集数据具体包括以下步骤：

S11：采集信号台指挥命令信息中的通行信号类别和信号揭示时间信息；

S12：采集过往船舶的AIS数据，解码获取MMSI、GPS、船速和航向所需的船舶信息；

S13：获取过往船舶的雷达反射数据，解算GPS、船速和航向所需的船舶信息；

S14：采集所监控控制河段区域的多路监控视频文件及视频文件属性信息；

S15：采集信号台与船舶/船舶与船舶间的VHF通话语音文件、VHF揭示命令语音文件及音频文件属性信息。

3.一种控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，该系统是根据权利要求1-2所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现方法来进行的，其特征在于：

包括信息采集单元、信息存储单元和回放再现单元；

所述信息采集单元，用于采集多源信息；

所述信息存储单元，用于将信息采集单元采集到的监控视频文件和VHF通话语音文件压缩存入硬盘，并将多源信息存入综合数据库；

所述回放再现单元，用于根据请求查询时间段和请求播放方式，确定回放时间段；从信息存储单元中提取回放时间段内的船舶通行动态的多源历史信息；并加载历史信息，进行同步回放；并建立与多源历史信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源历史信息的分布情况及回放情况。

4.根据权利要求3所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，其特征在于：所述多源信息包括信号台指挥命令信息、AIS数据雷达数据、视频信息和/或音频信息。

5.根据权利要求3所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，其特征在于：所述信息采集单元包括指挥命令采集模块、AIS模块雷达模块、监控视频模块和/或语音通话模块；

所述指挥命令采集模块，用于采集通行信号类别、信号揭示时间等信号台指挥命令信息；

所述AIS模块，用于采集过往船舶的AIS数据，解码获取MMSI、GPS、船速、航向等所需的船舶信息；

所述雷达模块，用于获取过往船舶的雷达反射数据，解算GPS、船速、航向等所需的船舶信息；

所述监控视频模块，用于采集所监控控制河段区域的多路监控视频文件及监控视频文件属性；

所述语音通话模块，用于采集信号台与船舶/船舶与船舶间的VHF通话语音文件、信号台的VHF揭示命令语音文件等语音通话音频文件及音频文件属性。

6.根据权利要求3所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，其特征在于：所述信息存储单元包括多源信息存储单元、监控视频文件存储单元和语音通话音频文件存储单元；

所述的多源信息存储单元，用于将过往船舶的AIS数据雷达数据、信号台指挥命令信息、监控视频文件属性信息和/或音频文件属性信息存入综合数据库；

所述监控视频文件存储单元，用于压缩存储监控视频文件；

所述语音通话音频文件存储单元，用于压缩存储信号台与船舶、船舶与船舶间的VHF通话语音文件及信号台的VHF揭示命令语音文件。

7.根据权利要求3所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，其特征在于：所述回放再现单元包括关联索引模块和同步回放模块；

所述关联索引模块，根据请求查询时间段和请求播放方式，确定回放时间段；利用时间匹配和别名匹配等算法，挖掘综合数据库的信息，提取所需的多源历史信息；并将各类多源历史信息按时间序列分别临时存储；建立与多源历史信息对应的多媒体时间轴，关联显示多源历史信息的分部情况及回放情况；

所述同步回放模块，利用关联索引得到的各多源历史信息，加载历史信息；音视频文件根据时间序列定时播放；信号台指挥命令信息、船舶动静态信息按时间序列在电子地图上标绘位置信息；通过多源历史信息同步回放控制河段船舶通行动态与信号揭示过程，实现控制河段历史情景的再现。

8.根据权利要求3所述的控制河段船舶通行动态与信号揭示过程的再现系统，其特征在于：所述多媒体时间轴设置有动态显示播放装置的时间标尺；所述播放方式包括按查询时间播放和按目标船舶播放。