船舶交通流仿真是一门对船舶运动随时间和空间变化进行跟踪描述的技术,具有不受时间、空间等条件限制、实验费用低、可以重复再现等优点,是描述交通流变化规律的常见方法。船舶交通流生成研究是船舶交通流建模和仿真的一个重要组成部分,关系到仿真的结果和性能参数。随着海洋运输业的不断发展,船舶数量和吨位都在不断增大,而且船舶业更加大型化,从而改变了海上交通流的分布。为了完善船舶交通流仿真系统,使仿真结果更加接近实际情况,本人提出结合航道模型和船舶交通流生成模型的船舶交通流生成研究这一想法。本文的主要工作如下:1)对AIS信息进行采集和处理,为船舶主要属性的分析奠定数据基础。2)对船舶类型、船舶尺寸、船舶速度、船舶到达规律和船舶间时距等船舶主要属性进行统计分析,运用点统计法和直方图法拟合分布规律。3)运用D-P算法对船舶轨迹数据进行压缩,计算轨迹间的Hausdorff距离,构造相似度矩阵,采用DBSCAN算法进行轨迹聚类,统计聚类结果,绘制船舶流量流向图,计算船舶选择航道的概率;采用栅格化方法和核密度估计,统计推断船舶通过门线的横穿点。4)结合聚类结果和海事局航道规划,以统计推断出的横穿点作为船舶交通流在门线上的发生点,建立航道模型;运用MT(Mersenne Twister)随机发生器,生成与实际交通流数据具有同种分布规律的仿真数据,建立交通流生成模型。5)设计算法,生成仿真交通流数据,按照选择概率分配航道,并对仿真结果进行验证。仿真生成的船舶数量上的相对误差接近10%,船舶类型、船舶尺寸、船舶速度、船舶到达规律和船舶间时距等属性的均值和方差与实际数据无明显差异,船舶运行的轨迹和实际的轨迹接近,说明生成仿真船舶的方法有效。