(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210902709.5 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 安徽工业大学科技园有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市经济技 术开 发区 （示范园区） 嘉善科技园1号科研 楼 (72)发明人 邰伟鹏　金明秀　李伟　刘富豪　 王小林　 (74)专利代理 机构 南京九致知识产权代理事务 所(普通合伙) 32307 专利代理师 王晓青 (51)Int.Cl. G06F 16/25(2019.01) G06F 16/215(2019.01) G06F 16/29(2019.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/08(2012.01) (54)发明名称 基于大数据平台的港口数据综合应用方法 及系统 (57)摘要 本发明提供本发明提出的基于大数据平台 的港口数据综合应用方法及系统， 涉及大数据应 用领域； 其方法包括： 搭建大数据平台， 根据港口 生产系统和设备物资系统的原始数据构建数据 仓库的结构表并进行数据抽取； 对抽取的数据进 行ETL处理； 对ETL处理后的数据进行二次数据清 洗； 根据港口数据对船舶出入港口的过程进行调 度计算， 获得调度数据； 根据调度数据计算港口 综合指标效率。 本发明通过构建大数据平台对港 口数据进行ETL处理和标准化， 分析船舶从来港、 船舶装卸再到离港过程中的调度问题， 使调度达 到最优化， 进而计算港口综合指标效率， 充分解 决港口数据的 “数据孤岛 ”问题， 完善港口的运作 管理。 权利要求书5页 说明书15页 附图2页 CN 115328983 A 2022.11.11 CN 115328983 A 1.一种基于大 数据平台的港口数据综合应用方法， 其特 征在于， 包括： 搭建大数据平台， 根据港口生产系统和设备物资系统 的原始数据构建数据仓库的结构 表并进行 数据抽取； 对抽取的数据进行ETL处 理； 根据预设的清洗规则， 对ETL处理后的数据进行二次数据清洗， 获得清洗后的港口数 据； 根据港口数据对船舶出入港口 的过程进行调度计算， 获得调度数据； 根据调度数据计算港口综合指标效率。 2.根据权利要求1所述的基于大数据平台的港口数据综合应用方法， 其特征在于， 所述 ETL处理后的数据依次存 储在ODS层、 DWD层和DWS层； 其中， ODS层存储港口作业票信息、 船舶信息、 码头信息的港口原始数据， DWD层存储格 式化后的ODS层的结构化数据和半结构化数据， DWS层存储根据DWD层数据计算获取的船舶 装卸时间Tshipunloa、 船舶靠泊时间Tshipberth和设备使用时间Tmachiine。 3.根据权利要求2所述的基于大数据平台的港口数据综合应用方法， 其特征在于， 所述 数据清洗规则包括： 静态数据清洗规则和动态数据清洗规则； 所述动态数据清洗规则包括缺失值处理规则、 重复值处理规则和异常值处理规则； 其 中， 所述缺失值处理规则为同类均值插补法填充缺失值， 所述重复值处理规则为对比重复 数据去重； 所述异常值处理规则为根据 船舶装卸时间Tshipunload、 船舶靠泊时间Tshipberth的比值k的 大小进行异常处 理， 包括： 当k＞1， 修 正船舶靠泊时间Tshipberth； 当k>>1， 采用重复值处 理规则修 正Tshipunload或修正船舶离 港时间。 4.根据权利要求2所述的基于大数据平台的港口数据综合应用方法， 其特征在于， 所述 调度数据的获取 过程为： 获取计划日期内来港的船舶信息和泊位信息， 进行泊位调度； 根据泊位调度的结果和堆场信息， 确定存放货物的堆场； 所述泊位调度过程如下： 当港口有一个空泊位、 且船舶来港时前方无等待船舶时， 调度来港船舶直接进入该空 泊位； 当港口有一个空泊位、 且船舶来港时前方有等待船舶时， 按照来港时间优先原则进行 调度， 即： 其中， 表示第i艘船舶的来港时间； 当港口有多个空泊位， 计算船舶到各空泊位的距离， 按照来港时间优先原则将最先来 港的船舶调度至最近的泊位停靠， 即： 权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115328983 A 2其中， 表示船舶到第k个泊位的距离， Lmin[ship， berth]表示船舶到其最短路径 泊位的距离； 当港口只有一个泊位并已被占用无空泊位、 且船舶来港时前方已有船舶等待停泊时， 按照最短时间优先服 务原则， 调度停泊时间短的船舶优先停靠； 其中， 表示第i只船舶的靠泊时间； 当港口有多个泊位均被占用无空泊位， 按照最短时间、 最短距离优先调度原则， 调度停 泊时间短的船舶至与其 最近的码头泊位靠泊作业； 所述堆场的确定过程如下： 当确定来港船舶的停靠泊位后， 计算该泊位至一任一堆场的距离， 确定该泊位距离最 短的堆场为 来港船舶的停靠堆场； 最短距离Lmin计算如下： f(2)＝Lmin*yyard 其中， Lmin[p， q]表示泊位p到堆场q的最短距离， L[p， q]表示泊位p到堆场q的任一条路径， N 表示泊位p到堆场q之间路径数量， i表示泊位p到堆场q之间非直线路径可能存在的拐点总 数， ki表示是泊位p到堆场q路径上的第i个拐点。 5.根据权利要求2所述的基于大数据平台的港口数据综合应用方法， 其特征在于， 所述 港口综合指标效率的计算过程如下： 根据船舶装卸时间Tshipunload和船舶靠泊时间Tshipberth计算港口 的装卸效率Eunload： Eunload＝Tshipunload/(Tshipberth‑Tinvalid‑Tshipbreak) 其中， Tinvalid是由于者自然因素产生的无效时间， Tshipbreak是由于船舶故障产生的维修 时间； 根据设备使用时间Tmachine计算设备效率Emachi： Emachine＝Tmachineactual//(Tmachine‑Tmachinebrea) 其中， Tmachineactua是设备的实际工作时间， Tmachinebrea是由于设备故障导 致的维修时间；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115328983 A 3