1绪论
1.1研究背景及研究意义
1.1.1研究背景
牡丹江镜泊湖景区是国家5A级旅游景区、世界地质公园、国际生态旅游度假避暑胜地、全国文明风景旅游区示范点，是黑龙江省最大的旅游客船聚集地，年均运送旅客高达80余万人次。镜泊湖区呈狭长型，如图1.1所示，水域面积约95平方公里，主航道通航里程71公里，船舶主要停靠码头5处，其中北湖头、南湖大坝为新兴旅游码头，可供船舶临时停靠的地点有30多处。
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1.2国内外研究现状
水上交通安全评估是通过综合分析水域环境、船舶类型对船舶操纵性能的影响，以及水面状况对航道安全的影响，并学习历史事故数据对危险程度进行多层次模糊综合评价，同时考虑人、机、环境、管理四方面的系统数据模型。为实现对水上交通情况进行有效的评估，建立科学、准确、高效且低成本的水上交通监管体系是基础。它们可以迅速且准确的获取船舶以及水域环境的相应信息。随着航运经济突飞猛进的发展与智能交通技术的日益完善，航道内通航密度大幅度提升，对水上交通综合监管系统提出科学、准确、高效以及低成本的要求，国内外纷纷对如何建立符合上述要求的水上监管系统进行研究。通过查阅相关文献发现，国外发达国家已经具备了较为成熟的水上交通管理体系，国内一些沿海地区的海事监管部门也结合所辖海区的实际情况，制定了极具地方特色的水上监管模式，这些都对镜泊湖水上监管体系的设计、监管手段以及技术的创新提供了新的思路。
国外对水上交通安全评估以及监管系统的研宄起步较早。密西西比河在20世纪末已开始将智能运输系统、差分全球定位系统等先进的通信和导航技术应用到航道信息采集和分析中，为航道的规划、建设、管理、养护及服务提供了支持和参考，并建立起了一套完善的IWS系统用于水上运输安全与监管。为了促进欧洲内河航运信息化系统的协同化与规范化，欧盟提出建立统一内河航运综合信息服务系统的建议，2001至2006年期间，先后开展了制定跨国航运数据信息交换、船舶识别跟踪技术标准、确立ris技术体系、组织结构、功能框架和规划全面部署RIS等一系列工作，并于2006年进入全面实施泛欧内河航运综合信息服务系统的阶段。由于监控传感设备大多相互独立、很难实现数据的交互，使巡航执法人员很难较直观准确快速的对水上交通态势进行实时感知以及有效评估。据此，美国最先提出了数据融合的想法，David等学者针对水上监管存在的各系统数据无法共享且数据间交互性差等问题，提出了一种面向水上交通管理服务的数据融合网络架构。
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2基础理论和技术分析
2.1总体设计思路
坚持“创新驱动”的理念，为破解现阶段业务工作安全监管难题，适应当前水上交通发展需求，镜泊湖区水上交通监管系统以海事局现有数据采集设备为基础，借助先进技术，推进镜泊湖水域监管的信息化，实现镜泊湖水上交通安全监管可看、可管、可控，有效遏制水上交通事故的发生，实现安全水平可期可控的目标。
物联网是在物理世界的联网需求和信息世界的扩展需求双重推动下不断发展起来的一种新型网络。从本质上讲，它是一个基于互联网，传统电信网络和其他信息载体的网络，它可以使所有可以独立寻址的普通物理对象实现网络互联，总的来说其核心是实现物与物之间、人与物之间的信息互联.
物联网的架构可以分为三层，分别为：感知层、网络层、应用层，如图2.1所示。
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2.2面向服务的软件架构
为满足不断变化的业务需求，确保镜泊湖区水上交通监管系统建设的可持续发展，系统功能的设计和实现米用面向服务的软件架构，充分保证系统功能和流程实现的灵活性和扩展性。SOA以松散耦合、可重用的服务、标准化接口或服务设计为主要特征，契合现代企业高速发展和业务创新条件下信息系统建设的要求。
利用ＳＯＡ架构开发时，其基于松耦合的特性有以下三个优势：
（1）更易维护。业务服务提供者和业务服务使用者的松散耦合关系及对开放标准的采用确保了该特性的实现。建立在以SOA基础上的信息系统，当需求发生变化的时候，不需要修改提供业务服务的接口，只需要调整业务服务流程或者修改操作即可，整个应用系统也更容易被维护。
（2）更高的可用性。该特点是在于服务提供者和服务使用者的松散耦合关系上得以发挥与体现。使用者无须了解提供者的具体实现细节。
（3）更好的伸缩性。依靠业务服务设计、开发和部署等所采用的架构模型实现伸缩性。使得服务提供者可以互相彼此独立地进行调整，以满足新的服务需求。
基于SOA体系架构设计系统的整体架构，利用虚拟资源管理技术和集群技术设计实现基础网络与硬件支撑环境，根据信息资源规划理论分析系统需求、建立业务模型，依托综合管理服务平台整合建设各类应用系统，遵循统一的标准规范，可实现系统的互联互通和高度共享。
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3系统设计....................19
3.1系统开发的原则与目标.....................19
3.1.1系统开发的原则....................19
3.1.2系统开发的目标....................19
4系统开发实现................40
4.1系统开发工具与环境配置...............40
4.1.1系统开发工具..............40
4.1.2Java Web环境配置.................40
5结论与展望................50
4系统开发实现
4.1平台前端界面实现
监管系统总体界面主要包括船舶类型及数量显示面板、船舶列表面板、船舶预警信息显示面板、船舶详细信息显示面板，如图4.3所示。
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5结论与展望
（1）结论
为了有效保证镜泊湖水域旅游船舶的航行安全和游客生命财产安全，迎合未来智慧海事发展的需求，提高镜泊湖水域船舶管理信息化水平，有必要结合镜泊湖的具体资源和实际情况，采用更加信息化、智能化的监管方法，以提高镜泊湖水域船舶通航安全，保护镜泊湖水域的生态环境的可持续长远发展。
镜泊湖区水上交通监管系统的设计与实现，立足于镜泊湖水域实际情况，结合海事部门监管需求，借助物联网、大数据、云计算等信息技术，完成了对镜泊湖水域水上交通主要监管信息数据的采集和处理，为镜泊湖海事部门提供监管决策支撑，实现对船舶、船员的精准化和精细化管理，提升海事部门水上交通应急救援能力和船舶防污染监管能力。目前系统在试运行阶段，效果良好，可以达到提升镜泊湖水域海事管理的信息化水平，有效提高镜泊湖水域船舶航行安全，减轻镜泊湖海事人员的工作负担，更好地服务群众的效果。
参考文献（略）