數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在遠(yuǎn)洋船舶調(diào)度中的應(yīng)用

申心泉

摘要：互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使信息交互的數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長(zhǎng)。大量數(shù)據(jù)背后隱藏著許多重要信息，數(shù)據(jù)挖掘可以從海量數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的模式、關(guān)聯(lián)規(guī)則和規(guī)律，從而在決策時(shí)提供科學(xué)的支持。如今船岸信息化的發(fā)展日新月異，船舶調(diào)度產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)量不斷攀升，因此現(xiàn)階段最需要重視的問(wèn)題是利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)相關(guān)船舶調(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將隱藏在數(shù)據(jù)內(nèi)部的規(guī)律挖掘出來(lái)，因此本文主要對(duì)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在遠(yuǎn)洋船舶調(diào)度中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：調(diào)度數(shù)據(jù)；挖掘技術(shù)；研究；應(yīng)用

1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

今年“海上安全信息數(shù)字廣播系統(tǒng)”的運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)沿海船岸通信技術(shù)進(jìn)一步提高，滿足了沿海安全信息不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量要求，但是要從大量數(shù)據(jù)中尋找較有價(jià)值的關(guān)聯(lián)信息有很大難度。利用數(shù)據(jù)挖掘的方法就能發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的信息和知識(shí)，其解決了“數(shù)據(jù)海量、信息匱乏”的窘境。

數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)中隱藏的價(jià)值與知識(shí)，其中包括理論性知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)，所不同的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理重在查詢和統(tǒng)計(jì)分析，而數(shù)據(jù)挖掘是重在尋找其中的聯(lián)系和模式。這些隱蔽的聯(lián)系以及模式，不僅會(huì)幫助決策者進(jìn)行明智的決策，而且可以幫助有關(guān)專家完善相關(guān)的知識(shí)體系。

2 遠(yuǎn)洋船舶調(diào)度的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)在金融、醫(yī)療保健、軌道交通、零售業(yè)等領(lǐng)域得到長(zhǎng)足的發(fā)展，但在海事領(lǐng)域的研究較少，因此本文對(duì)遠(yuǎn)洋船舶調(diào)度領(lǐng)域進(jìn)行研究。由于船舶調(diào)度的自身特點(diǎn)，如在進(jìn)行船舶的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)過(guò)程中會(huì)遇到各種干擾因素，在復(fù)雜多變的運(yùn)輸環(huán)境中因主觀和客觀原因的干擾，使相關(guān)的數(shù)據(jù)信息模糊、多變，常規(guī)的數(shù)據(jù)庫(kù)處理無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、關(guān)聯(lián)分析以及影響因子的分析。

遠(yuǎn)洋船舶航行的調(diào)度業(yè)務(wù)具有不確定性和復(fù)雜性，如航線的選擇及調(diào)整主要依靠專業(yè)人員的航行經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，而編排航次則通常由調(diào)度員按照船舶的具體情況進(jìn)行制定和調(diào)換。在現(xiàn)階段，執(zhí)行遠(yuǎn)洋調(diào)度決策通常是選用具有資深調(diào)度經(jīng)驗(yàn)的人員，基于經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的決策在本質(zhì)上是不精確的，因此相關(guān)決策的快捷度和客觀性會(huì)直接影響船舶的生產(chǎn)以及經(jīng)營(yíng)效率。

3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在遠(yuǎn)洋船舶調(diào)度設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 對(duì)遠(yuǎn)洋船舶裝載量的分析

船運(yùn)公司為了提高運(yùn)輸效率，通常會(huì)進(jìn)行載重與效益的權(quán)衡，但只有基于裝載貨物種類及數(shù)量流動(dòng)規(guī)律的歷史數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行深層挖掘分析才能制定出科學(xué)的優(yōu)化方案，可從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：一方面在船舶承重范圍內(nèi)盡可能多地裝載貨物，實(shí)現(xiàn)調(diào)度最少的船舶數(shù)量進(jìn)行貨物運(yùn)輸；另一方面增加運(yùn)輸?shù)拇皵?shù)量，保證船舶裝載量維持在安全運(yùn)輸及省油的載重范圍內(nèi)。對(duì)此提出以下優(yōu)化措施：對(duì)港口貨物的裝卸量及運(yùn)輸效能進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，挖掘其關(guān)聯(lián)規(guī)則可以對(duì)現(xiàn)有船舶的裝載量及運(yùn)力決策進(jìn)行優(yōu)化；針對(duì)托運(yùn)人對(duì)貨物到達(dá)時(shí)間及費(fèi)用的特定要求，根據(jù)歷史載貨航行數(shù)據(jù)的決策樹分類分析進(jìn)行合理的航線選擇及載重調(diào)度。

3.2 對(duì)航運(yùn)過(guò)程中的耗油量分析

如今油價(jià)的不斷攀升給各船運(yùn)公司造成了巨大的成本壓力，因此節(jié)能減排已成為船運(yùn)企業(yè)的共同目標(biāo)，遠(yuǎn)洋航行中進(jìn)行經(jīng)濟(jì)航速的選擇、航線優(yōu)化可以在一定程度上減少耗油量。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法從航行數(shù)據(jù)特征中建立預(yù)測(cè)油耗的回歸模型，對(duì)影響航運(yùn)油耗的因素進(jìn)行分析，調(diào)節(jié)影響因子實(shí)現(xiàn)低油耗。

3.3 針對(duì)港口作業(yè)效率的分析

為了保證效益就必須提高港口作業(yè)效率，如縮短在港時(shí)間、提高周轉(zhuǎn)速度等。利用回歸分析建立港口對(duì)貨物裝卸的及時(shí)度、泊位時(shí)間以及貨物裝卸的等待時(shí)間的回歸模型，預(yù)測(cè)特定船舶的港口作業(yè)時(shí)間以合理地安排泊位，提高港口作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。船舶在港的相關(guān)保單是港口進(jìn)行裝卸效率評(píng)估時(shí)的主要依據(jù)，還應(yīng)依據(jù)船舶和港口的外部信息以及度量指標(biāo)等。

3.4 針對(duì)航線布局以及貨物流向的分析

我國(guó)貨運(yùn)輸航線多呈散射狀分布，涉及多個(gè)海區(qū)。貨物的流向規(guī)律是對(duì)相關(guān)貨物種類以及屬性的詳細(xì)分類，分類后的貨物再按照其流向、噸位以及時(shí)間要求重新編組，選擇適合船舶的類型將相關(guān)貨物運(yùn)往世界各地。遠(yuǎn)洋運(yùn)輸中船舶編號(hào)以及航次號(hào)等重要內(nèi)容均記錄在運(yùn)輸報(bào)文內(nèi)。作為船運(yùn)公司的調(diào)度主管，既需要明白相關(guān)的基層船舶需要運(yùn)輸貨物的種類以及數(shù)量，還應(yīng)了解相關(guān)貨物運(yùn)輸船舶的類型、裝貨港、卸貨港以及時(shí)間等多維度的相關(guān)規(guī)律，如我國(guó)沿海每年年初有大量的煤炭需要運(yùn)輸，其中貨物、港口、船舶以及時(shí)間這4個(gè)維度之間就存在一定的運(yùn)輸規(guī)律。通過(guò)對(duì)這些維度間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，就可以更加科學(xué)地布局航線、合理地安排時(shí)間，并有針對(duì)性地選擇船舶類型。

3.5 對(duì)港口船舶運(yùn)營(yíng)鏈的分析

當(dāng)今的港口已經(jīng)和相關(guān)的行業(yè)形成了一體化的貿(mào)易共同體結(jié)構(gòu)，如貨物的裝卸、倉(cāng)儲(chǔ)以及配送等。經(jīng)過(guò)對(duì)某一時(shí)間段進(jìn)港船舶的相關(guān)信息進(jìn)行研究，利用相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)船舶的準(zhǔn)確分布圖，利用這一規(guī)律可以對(duì)今后港口的發(fā)展提供理論依據(jù)。針對(duì)港口船舶運(yùn)營(yíng)調(diào)度與其他相關(guān)行業(yè)配合度的分析，可幫助港口發(fā)展業(yè)務(wù)并完成相關(guān)的決策性工作，從而提高港口的業(yè)務(wù)水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于船岸通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步，航運(yùn)企業(yè)中的船舶調(diào)度數(shù)據(jù)量不斷攀升，應(yīng)利用豐富的數(shù)據(jù)資源大力發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在海事領(lǐng)域中的應(yīng)用，掌握遠(yuǎn)洋航行數(shù)據(jù)的特征及其內(nèi)部規(guī)律，利用挖掘的知識(shí)和規(guī)律開發(fā)研究智能化運(yùn)輸，使遠(yuǎn)洋航運(yùn)事業(yè)步入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。