CN113610370A - 一种内河船舶生活垃圾监管系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于交通环境保护技术领域，公开了一种内河船舶生活垃圾监管系统及方法。船舶生活垃圾产生量测算模块根据船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算，得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值；船舶生活垃圾产生量监督模块根据船舶的垃圾交付信息和生活垃圾测算量，计算得到生活垃圾实际交付量与生活垃圾测算量之间的误差；船舶生活垃圾产生量预警模块根据误差值判断生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合则发出预警信息，并通过数据库存储相关数据。本发明能够对内河船舶生活垃圾进行有效监管。

Description

一种内河船舶生活垃圾监管系统及方法
技术领域
本发明属于交通环境保护技术领域，更具体地，涉及一种内河船舶生活垃圾监管系统及方法。
背景技术
我国现有内河船舶超过30万艘，内河航运是我国综合运输的重要组成部分。但是船舶也存在严重的环境污染问题，部分船舶污水、生活垃圾、危化品洗舱水偷排至内河水域，部分船用柴油机尾气排放不达标，污染防控监督管理较为薄弱，影响内河航运可持续发展。其中，船舶生活垃圾包括船上起居处所产生的各类废弃物，不包括生活污水和灰水(洗碟水、淋浴水、洗衣水、洗澡水以及洗脸水等)。我国相关法律法规要求：禁止向内河水域排放船舶垃圾，船舶垃圾必须排放到港口接收设施或者由垃圾接收单位接收处理；本船垃圾在船舶离港前应尽可能排放到港口接收设施或由垃圾接收单位接收处理，以减少船上垃圾的存量；尽可能使用可重复的包装、盖布、垫板等物品，减少垃圾产生量。
但是在运营过程中，仍存在船员随意抛洒生活垃圾、倾倒入江河的情况，浮游垃圾恶化了周边区域的卫生条件，大体积垃圾会聚集在不流动的水域或者涌向岸边，对水源地及水生动植物造成严重危害。
随着近几年信息技术、物联网应用的快速发展，使得在船上规模使用智能监测设备成为可能，在船舶污染物接收过程中实现智能监督将有助于减少偷排漏排行为。因此，设计一种内河船舶生活垃圾产生量监管系统，以科学测算单艘船舶生活垃圾产生量范围，并进行交付量的跟踪、分析和预警，对于提高内河水环境安全、降低监督难度具有十分重要的作用和意义。
发明内容
本发明通过提供一种内河船舶生活垃圾监管系统及方法，解决现有技术中无法对内河船舶生活垃圾进行有效监管的问题。
本发明提供一种内河船舶生活垃圾监管系统，包括：船舶生活垃圾产生量测算模块、船舶生活垃圾产生量监督模块、船舶生活垃圾产生量预警模块和数据库；
所述船舶生活垃圾产生量测算模块用于根据船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算，得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值，并记为生活垃圾测算量；
所述船舶生活垃圾产生量监督模块用于根据所述船舶的垃圾交付信息和所述生活垃圾测算量，计算得到生活垃圾实际交付量与所述生活垃圾测算量之间的误差，并记为监督信息；
所述船舶生活垃圾产生量预警模块用于根据所述监督信息判断所述生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合，则发出预警信息；
所述数据库用于存储所述船舶的AIS数据、所述船舶的静态信息和所述船舶的垃圾交付信息，以及用于存储所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据。
优选的，所述船舶生活垃圾产生量测算模块通过匹配MMSI，融合所述船舶的静态信息和所述AIS数据，得到船舶的动静态综合信息；所述船舶生活垃圾产生量测算模块根据所述船舶的动静态综合信息和所述船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算；
所述船舶的静态信息包括船舶的基本信息和船舶的人员信息；所述船舶的基本信息包括MMSI、船舶的名称和船舶的类型信息；所述船舶的人员信息包括船舶船员数量和船舶载客数量；
所述AIS数据包括MMSI和船舶的航行信息；所述船舶的航行信息包括船舶的对地航向、对地航速、航行经度、航行纬度和航行时间标记。
优选的，所述生活垃圾测算量的计算方法为：
Figure BDA0003180468840000021
其中，Q为船舶在两次生活垃圾交付之间产生的生活垃圾测算量，Tn+1为船舶本次交付生活垃圾的时间，Tn为船舶上一次交付生活垃圾的时间；Di为船舶在两次生活垃圾交付之间途径第i个港口的“无垃圾量”折算时长，i＝0,1,2,…,M，M为途径的港口总个数，D0为船舶上一次交付生活垃圾时在港口的“无垃圾量”折算时长；Z为船舶类型参数，若船舶为非客船则Z＝0，若船舶为客船则Z＝1；N客为船舶载客数量；q客为乘客的生活垃圾日产生量；N船为船舶船员数量；q船为船员的生活垃圾日产生量。
优选的，基于所述船舶的AIS数据，分析获得船舶位于港口周边水域且船舶速度为0的时段信息，取连续超过s小时以上船舶速度为0的状态为“无垃圾量”的状态；
对船舶途径第i个港口的“无垃圾量”的时长进行折算时，分别提取船舶速度为0对应的开始时刻d1和结束时刻d2，若d2-d1≥s小时，则Di＝d2-d1；若d2-d1＜s小时，则Di＝0。
优选的，所述监督信息的计算方法为：
Figure BDA0003180468840000031
其中，α为误差值，P为本次生活垃圾实际交付量，Q为船舶在两次生活垃圾交付之间产生的生活垃圾测算量。
优选的，所述船舶生活垃圾产生量预警模块基于预设的多个阈值和所述监督信息，得到船舶生活垃圾量交付量对应的等级信息；根据所述等级信息标记“交付正常”或“交付异常”；若船舶在运用时间t时段内k次被标记为“交付异常”，则发出预警信息。
优选的，预设四个阈值，分别为-0.5、-0.25、0.25、0.5；所述监督信息中的误差值记为α；
若α≤-0.5，则判断为第一等级，表示船舶生活垃圾交付量过低；
若-0.5＜α≤-0.25，则判断为第二等级，表示船舶生活垃圾交付量较低；
若-0.25＜α＜0.25，则判断为第三等级，表示船舶生活垃圾交付量准确；
若-0.25≤α＜0.5，则判断为第四等级，表示船舶生活垃圾交付量较高；
若α≥0.5，则判断为第五等级，表示船舶生活垃圾量交付量超高；
所述第一等级和所述第五等级标记为“交付异常”，所述第二等级、所述第三等级和所述第四等级标记为“交付正常”。
优选的，所述数据库中还存储有所述船舶生活垃圾量交付量对应的等级信息和船舶被标记为“交付异常”的次数；
所述船舶的垃圾交付信息包括生活垃圾交付量、生活垃圾交付时间、生活垃圾交付的港口信息。
另一方面，本发明提供一种内河船舶生活垃圾监管方法，采用上述的内河船舶生活垃圾监管系统实现，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息输入至船舶生活垃圾产生量测算模块；
步骤2、利用所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值，并记为生活垃圾测算量；
步骤3、将船舶本次的生活垃圾实际交付量输入至船舶生活垃圾产生量监督模块；将所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到的所述生活垃圾测算量传输至所述船舶生活垃圾产生量监督模块；
步骤4、利用所述船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到生活垃圾实际交付量与所述生活垃圾测算量之间的误差，并记为监督信息；
步骤5、将所述船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到的所述监督信息传输至船舶生活垃圾产生量预警模块；
步骤6、利用船舶生活垃圾产生量预警模块基于所述监督信息判断船舶本次的生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合，则发出预警信息。
优选的，将所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据实时写入数据库中。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在发明中，基于船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息，通过船舶生活垃圾产生量测算模块进行船舶生活垃圾产生量的测算，得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值；通过船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到生活垃圾实际交付量与生活垃圾测算量之间的误差；通过船舶生活垃圾产生量预警模块判断生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合则发出预警信息，同时，在监管过程中将船舶生活垃圾产生量测算模块、船舶生活垃圾产生量监督模块和船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据实时写入数据库中。本发明提供了一种能够定量测算内河船舶生活垃圾产生量范围的方法，进而计算生活垃圾测算量与实际交付量之间的误差，基于预设的预警条件，在判定为不符合预设条件时向管理者发出警示，能够有效对内河船舶生活垃圾的交付和排放等进行有效监控和管理，以期减少内河船舶偷排生活垃圾的行为。本发明可以及时有效地对内河船舶的垃圾交付数量进行监督评价，提高水环境监督水平，具有成本低、易操作等优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种内河船舶生活垃圾监管系统的架构图；
图2为基于船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息计算生活垃圾测算量的示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
实施例1提供了一种内河船舶生活垃圾监管系统，参见图1，包括：船舶生活垃圾产生量测算模块、船舶生活垃圾产生量监督模块、船舶生活垃圾产生量预警模块和数据库。
所述船舶生活垃圾产生量测算模块用于根据船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算，得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值，并记为生活垃圾测算量。
所述船舶生活垃圾产生量监督模块用于根据所述船舶的垃圾交付信息和所述生活垃圾测算量，计算得到生活垃圾实际交付量与所述生活垃圾测算量之间的误差，并记为监督信息。
所述船舶生活垃圾产生量预警模块用于根据所述监督信息判断所述生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合，则发出预警信息。
所述数据库用于存储所述船舶的AIS数据、所述船舶的静态信息和所述船舶的垃圾交付信息，以及用于存储所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据。
其中，所述船舶生活垃圾产生量测算模块通过匹配MMSI，融合所述船舶的静态信息和所述AIS数据，得到船舶的动静态综合信息；所述船舶生活垃圾产生量测算模块根据所述船舶的动静态综合信息和所述船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算。
所述船舶的静态信息包括船舶的基本信息和船舶的人员信息；所述船舶的基本信息包括MMSI、船舶的名称和船舶的类型信息；所述船舶的人员信息包括船舶船员数量和船舶载客数量。所述AIS数据包括MMSI和船舶的航行信息；所述船舶的航行信息包括船舶的对地航向、对地航速、航行经度、航行纬度和航行时间标记。
所述生活垃圾测算量的计算方法为：
Figure BDA0003180468840000051
其中，Q为船舶在两次生活垃圾交付之间产生的生活垃圾测算量，Tn+1为船舶本次交付生活垃圾的时间，Tn为船舶上一次交付生活垃圾的时间；Di为船舶在两次生活垃圾交付之间途径第i个港口的“无垃圾量”折算时长，i＝0,1,2,…,M，M为途径的港口总个数，D0为船舶上一次交付生活垃圾时在港口的“无垃圾量”折算时长；Z为船舶类型参数，若船舶为非客船则Z＝0，若船舶为客船则Z＝1；N客为船舶载客数量；q客为乘客的生活垃圾日产生量；N船为船舶船员数量；q船为船员的生活垃圾日产生量。
具体的，基于所述船舶的AIS数据，分析获得船舶位于港口周边水域且船舶速度为0的时段信息，取连续超过s小时以上船舶速度为0的状态为“无垃圾量”的状态。对船舶途径第i个港口的“无垃圾量”的时长进行折算时，分别提取船舶速度为0对应的开始时刻d1和结束时刻d2，若d2-d1≥s小时，则Di＝d2-d1；若d2-d1＜s小时，则Di＝0。
所述监督信息的计算方法为：
Figure BDA0003180468840000061
其中，α为误差值，P为本次生活垃圾实际交付量，Q为船舶在两次生活垃圾交付之间产生的生活垃圾测算量。
所述船舶生活垃圾产生量预警模块基于预设的多个阈值和所述监督信息，得到船舶生活垃圾量交付量对应的等级信息；根据所述等级信息标记“交付正常”或“交付异常”；若船舶在运用时间t时段内k次被标记为“交付异常”，则发出预警信息。
例如，预设四个阈值，分别为-0.5、-0.25、0.25、0.5；所述监督信息中的误差值记为α。若α≤-0.5，则判断为第一等级，表示船舶生活垃圾交付量过低；若-0.5＜α≤-0.25，则判断为第二等级，表示船舶生活垃圾交付量较低；若-0.25＜α＜0.25，则判断为第三等级，表示船舶生活垃圾交付量准确；若-0.25≤α＜0.5，则判断为第四等级，表示船舶生活垃圾交付量较高；若α≥0.5，则判断为第五等级，表示船舶生活垃圾量交付量超高；所述第一等级和所述第五等级标记为“交付异常”，所述第二等级、所述第三等级和所述第四等级标记为“交付正常”。
此外，还可以根据应用需要设置其他数量的具体阈值，设计具体的预警对应的预设条件。
所述数据库中还存储有所述船舶生活垃圾量交付量对应的等级信息和船舶被标记为“交付异常”的次数；所述船舶的垃圾交付信息包括生活垃圾交付量、生活垃圾交付时间、生活垃圾交付的港口信息。所述数据库中的数据实时更新。
实施例2：
实施例2提供了一种内河船舶生活垃圾监管方法，采用实施例1提供的系统实现，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息输入至船舶生活垃圾产生量测算模块；
步骤2、利用所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值，并记为生活垃圾测算量；
步骤3、将船舶本次的生活垃圾实际交付量输入至船舶生活垃圾产生量监督模块；将所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到的所述生活垃圾测算量传输至所述船舶生活垃圾产生量监督模块；
步骤4、利用所述船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到生活垃圾实际交付量与所述生活垃圾测算量之间的误差，并记为监督信息；
步骤5、将所述船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到的所述监督信息传输至船舶生活垃圾产生量预警模块；
步骤6、利用船舶生活垃圾产生量预警模块基于所述监督信息判断船舶本次的生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合，则发出预警信息。
在上述监管过程中，将所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据实时写入数据库中。
由于方法与系统功能对应，因此不再赘述。
下面对本发明做进一步的说明。
所述船舶生活垃圾产生量测算模块基于船舶的AIS数据直接或间接获取停靠港口位置、港口停靠时间、水上航行信息，根据船舶的静态信息直接或间接得到船舶类型、最低配置船员人数、平均乘客人数，并获取船舶的垃圾交付信息(包括船舶本次交付生活垃圾的时间、船舶上一次交付生活垃圾的时间)，基于上述信息，进行船舶生活垃圾产生量的测算，计算得到船舶自上一次交付生活垃圾后的垃圾产生量。
所述船舶生活垃圾产生量监督模块记录船舶在港口交付的生活垃圾数量、交付时间、所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到的生活垃圾测算值，计算并记录交付量超出或低于测算值的百分比。
所述船舶生活垃圾产生量预警模块将计算得到的交付量超出或低于测算值的百分比划分为对应的交付等级，例如给定5个交付等级(分别为过低，较低，准确，较高，超高)，在船舶运营时间t时段内累积或连续发生k次“过低”或“超高”异常状态后，对系统管理员发出预警信息，提醒管理员加以问询和监管。
在监管过程中，将所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据实时写入所述数据库中。
下面对模块进行补充说明。
1.船舶生活垃圾产生量测算模块。
该模块输入数据为船舶的AIS数据、船舶的静态信息、船舶的垃圾交付信息等。通过海事管理部门获得上述输入数据后，按照如下方法对两次交付生活垃圾间船舶生活垃圾产生量进行测算：
(1)船舶信息匹配
融合船舶静态信息中的MMSI和船舶AIS数据中的MMSI字段，可获取某一船舶的动静态综合信息，便于后续生活垃圾产生量的测算。其中，所述AIS数据包括船舶的对地航向、对地航速、航行经度、航行纬度和航行时间标记等；所述船舶的静态信息包括船舶的基本信息和船舶的人员信息，例如，MMSI、船名、船舶总吨及主推动力装置(进而获取船舶等级、船员人数)等，融合后对每艘船舶可方便查询其静态特征、动态特征。
(2)基于(1)融合后的数据，获得船舶两次交付之间产生的生活垃圾测算量：
Figure BDA0003180468840000081
符号含义解释如下：
Q——船舶两次交付之间产生的生活垃圾测算量，单位为kg；
Tn+1——船舶本次交付生活垃圾的时间；
Tn——船舶上一次交付生活垃圾的时间；Tn需查阅系统数据库，Tn+1与Tn的差值折算成秒(s)；
Di——船舶自上次交付垃圾后、本次交付之前途径第i个港口的“无垃圾量”折算时长，i＝0,1,2,…,M(在两次交付污染物之间，船舶可能停靠于某些港口，该时段船员上岸，认为船舶上不产生生活垃圾，M为途径的港口总个数，D0为船舶上一次交付生活垃圾时在港口的“无垃圾量”折算时长)。通过船舶AIS数据，分析船舶在港口周边水域且速度为0的时段，取超过s小时(例如3小时)以上速度为0的状态为“无垃圾量”状态。此时，提取速度为0最早的时刻d1，连续检索0至最后一个，记录为d2，因此当d2-d1≥3h时，Di＝d2-d1；当d2-d1＜3h时，Di＝0，单位为s；
Z——船舶类型参数，该参数根据船舶的静态信息中的船舶类型而定，若为非客船则Z＝0，此项不计；若为客船则Z＝1；
N客——该船载客数量，单位为人。例如，可根据船舶近三次交付垃圾时上报写入数据库的乘客数量均值计算；
N船——该船所配备的最低船员数量，单位为人。例如，从船公司经济性角度考虑，此处采用最低船员数量，通过船舶总吨、主推动力装置功率和《内河船舶最低安全配员标准》获取该船所配备的最低船员数量；
q客——乘客生活垃圾日产生量，单位为kg·人·天；
q船——船员生活垃圾日产生量，单位为kg·人·天。
下面结合具体数据进行举例说明。
参见图2，根据船舶的静态信息可知待监督的船舶为一艘1600总吨、主推动力装置为1500kw的货船，根据《内河船舶最低安全配员标准》得知：该船所配备的最低船员数量为6人。根据各港口的经纬度范围，筛选船舶进入该范围后速度为0的情况，进而判断Di。船舶在G0港于2020年6月1日10：00交付了生活垃圾a千克，途径三个港口G1、G2和G3，其中，由船舶AIS数据可知在G0港口内船舶速度连续为0的时间为5小时，因此D0＝5；G1港口周边水域内，根据船舶的AIS数据可知船舶未存在速度连续为0达3个小时以上的情况，因此D1＝0；G2港口周边水域内，根据船舶的AIS数据可知船舶存在速度连续为0达3.5个小时的情况，因此D2＝3.5；G3港口周边水域内，根据船舶的AIS数据可知只存在速度连续为0且持续2.5个小时的情况，即船舶未存在速度连续为0达3个小时以上的情况，因此D3＝0；综合可知“无垃圾量”折算时长为8.5小时，到达港口G4时于2020年6月4日14：00再一次交付生活垃圾b千克，进而得到
Figure BDA0003180468840000091
为67.5小时(243000秒)。通过对近几年的中华人民共和国生态环境部发布的全国大、中城市固体废物污染环境防治年报以及城市常住人口，估算城市人口日均生活垃圾产生量为1.2kg，考虑到船员生活条件，此实施例中船员日均生活垃圾产生量取值为1kg。
通过融合该船的AIS数据后将相关数据带入公式(1)中可得该船舶自G0港至G4港的生活垃圾测算量为：
Figure BDA0003180468840000092
2.船舶垃圾产生量监督模块。
(1)船舶到港交付生活垃圾信息登记
船舶停靠某港口后若要交付生活垃圾，需要在本系统中登记交付生活垃圾的时间、数量(kg)、港口/码头名称，船舶MMSI，船员人数和近日旅客平均人数，上述信息均记录于系统的数据库中。
(2)生活垃圾产生量监督功能
该功能的输入数据为船舶生活垃圾产生量测算值Q，与船舶上报及交付的生活垃圾量P进行误差计算，误差值α(即交付量超出或低于测算值的百分比)计算如下，计算后写入数据库：
Figure BDA0003180468840000101
本例中，如果实际交付量b为10kg，则α＝(10-16.875)/16.875＝-0.41。
3.船舶生活垃圾产生量监督预警模块。
该模块的输入数据为船舶垃圾产生量监督模块中的α值。
将α划分为5个级别，设定四个阈值(-0.5，-0.25，0.25，0.5)：
若α≤-0.5；第一等级，表示船舶生活垃圾交付量过低；
若-0.5＜α≤-0.25；第二等级，表示船舶生活垃圾交付量较低；
若-0.25＜α＜0.25；第三等级，表示船舶生活垃圾交付量准确；
若-0.25≤α＜0.5；第四等级，表示船舶生活垃圾交付量较高；
若α≥0.5；第五等级，表示船舶生活垃圾交付量超高。
在船舶发生k次被划分为“过低”或“超高”(即异常状态)后，在数据库中更新该船舶对应的预警次数，并向系统管理员发出过高或过低预警信息(例如采用对话框的形式)，提醒管理员对该船舶加以问询和监管。
在上述案例中，进入G4港时交付的垃圾非“过低”异常状态，因此只将该结果记录于数据库中。
综上，本发明可根据船舶相关信息较为精准地测算船舶垃圾产生量，并设定了交付量与测算量差值的多个阈值，可以对提交的船舶垃圾量进行监督管理，有助于减少船舶垃圾的不良处理和乱排放，为绿色航运提供可选方案。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，包括：船舶生活垃圾产生量测算模块、船舶生活垃圾产生量监督模块、船舶生活垃圾产生量预警模块和数据库；
所述船舶生活垃圾产生量测算模块用于根据船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算，得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值，并记为生活垃圾测算量；
所述船舶生活垃圾产生量监督模块用于根据所述船舶的垃圾交付信息和所述生活垃圾测算量，计算得到生活垃圾实际交付量与所述生活垃圾测算量之间的误差，并记为监督信息；
所述船舶生活垃圾产生量预警模块用于根据所述监督信息判断所述生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合，则发出预警信息；
所述数据库用于存储所述船舶的AIS数据、所述船舶的静态信息和所述船舶的垃圾交付信息，以及用于存储所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据。
2.根据权利要求1所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，所述船舶生活垃圾产生量测算模块通过匹配MMSI，融合所述船舶的静态信息和所述AIS数据，得到船舶的动静态综合信息；所述船舶生活垃圾产生量测算模块根据所述船舶的动静态综合信息和所述船舶的垃圾交付信息进行船舶生活垃圾产生量的测算；
所述船舶的静态信息包括船舶的基本信息和船舶的人员信息；所述船舶的基本信息包括MMSI、船舶的名称和船舶的类型信息；所述船舶的人员信息包括船舶船员数量和船舶载客数量；
所述AIS数据包括MMSI和船舶的航行信息；所述船舶的航行信息包括船舶的对地航向、对地航速、航行经度、航行纬度和航行时间标记。
3.根据权利要求1所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，所述生活垃圾测算量的计算方法为：
Figure FDA0003180468830000011
其中，Q为船舶在两次生活垃圾交付之间产生的生活垃圾测算量，Tn+1为船舶本次交付生活垃圾的时间，Tn为船舶上一次交付生活垃圾的时间；Di为船舶在两次生活垃圾交付之间途径第i个港口的“无垃圾量”折算时长，i＝0,1,2,…,M，M为途径的港口总个数，D0为船舶上一次交付生活垃圾时在港口的“无垃圾量”折算时长；Z为船舶类型参数，若船舶为非客船则Z＝0，若船舶为客船则Z＝1；N客为船舶载客数量；q客为乘客的生活垃圾日产生量；N船为船舶船员数量；q船为船员的生活垃圾日产生量。
4.根据权利要求3所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，基于所述船舶的AIS数据，分析获得船舶位于港口周边水域且船舶速度为0的时段信息，取连续超过s小时以上船舶速度为0的状态为“无垃圾量”的状态；
对船舶途径第i个港口的“无垃圾量”的时长进行折算时，分别提取船舶速度为0对应的开始时刻d1和结束时刻d2，若d2-d1≥s小时，则Di＝d2-d1；若d2-d1＜s小时，则Di＝0。
5.根据权利要求1所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，所述监督信息的计算方法为：
Figure FDA0003180468830000021
其中，α为误差值，P为本次生活垃圾实际交付量，Q为船舶在两次生活垃圾交付之间产生的生活垃圾测算量。
6.根据权利要求1所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，所述船舶生活垃圾产生量预警模块基于预设的多个阈值和所述监督信息，得到船舶生活垃圾量交付量对应的等级信息；根据所述等级信息标记“交付正常”或“交付异常”；若船舶在运用时间t时段内k次被标记为“交付异常”，则发出预警信息。
7.根据权利要求6所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，预设四个阈值，分别为-0.5、-0.25、0.25、0.5；所述监督信息中的误差值记为α；
若α≤-0.5，则判断为第一等级，表示船舶生活垃圾交付量过低；
若-0.5＜α≤-0.25，则判断为第二等级，表示船舶生活垃圾交付量较低；
若-0.25＜α＜0.25，则判断为第三等级，表示船舶生活垃圾交付量准确；
若-0.25≤α＜0.5，则判断为第四等级，表示船舶生活垃圾交付量较高；
若α≥0.5，则判断为第五等级，表示船舶生活垃圾量交付量超高；
所述第一等级和所述第五等级标记为“交付异常”，所述第二等级、所述第三等级和所述第四等级标记为“交付正常”。
8.根据权利要求6所述的内河船舶生活垃圾监管系统，其特征在于，所述数据库中还存储有所述船舶生活垃圾量交付量对应的等级信息和船舶被标记为“交付异常”的次数；
所述船舶的垃圾交付信息包括生活垃圾交付量、生活垃圾交付时间、生活垃圾交付的港口信息。
9.一种内河船舶生活垃圾监管方法，其特征在于，采用入权利要求1-8中任一项所述的内河船舶生活垃圾监管系统实现，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将船舶的AIS数据、船舶的静态信息和船舶的垃圾交付信息输入至船舶生活垃圾产生量测算模块；
步骤2、利用所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到船舶自上一次交付生活垃圾后的生活垃圾产生量的测算值，并记为生活垃圾测算量；
步骤3、将船舶本次的生活垃圾实际交付量输入至船舶生活垃圾产生量监督模块；将所述船舶生活垃圾产生量测算模块计算得到的所述生活垃圾测算量传输至所述船舶生活垃圾产生量监督模块；
步骤4、利用所述船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到生活垃圾实际交付量与所述生活垃圾测算量之间的误差，并记为监督信息；
步骤5、将所述船舶生活垃圾产生量监督模块计算得到的所述监督信息传输至船舶生活垃圾产生量预警模块；
步骤6、利用船舶生活垃圾产生量预警模块基于所述监督信息判断船舶的生活垃圾实际交付量是否符合预设条件，若不符合，则发出预警信息。
10.根据权利要求9所述的内河船舶生活垃圾监管方法，其特征在于，将所述船舶生活垃圾产生量测算模块、所述船舶生活垃圾产生量监督模块和所述船舶生活垃圾产生量预警模块产生的各种数据实时写入数据库中。
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