1、研究背景
当前全球航运业正面临船舶大型化、航线复杂化与货物多样化的多重挑战，传统船舶管理模式依赖人工记录与分散系统，难以实现船舶动态、货物状态与航线轨迹的实时联动。大型邮轮及货运船舶的出航时间、装载数量、当前位置等关键信息常因数据孤岛导致更新滞后，船员调度、维保安排与预警响应缺乏协同机制。尤其面对海上交通密度攀升与恶劣天气频发，船舶避碰与航线优化亟需智能化升级。基于Python与Django框架构建统一平台，融合Vue前端交互与MySQL数据存储，成为破解管理碎片化、提升航运数字化水平的必然选择，为后续引入数据挖掘与机器学习技术奠定技术底座。
2、研究目的和意义
本系统旨在打造覆盖船舶全生命周期与货物运输全流程的智能化管理平台，实现船舶编号、类型、登记时间等基础信息的数字化建档，支持出航记录、停靠状态与轨迹分析的动态追踪。通过船员管理模块优化人力资源配置，依托货物信息管理模块精确掌控装载数量与运输进度。核心目标在于运用强化学习与大模型技术构建船舶避碰决策引擎，结合实时位置与航线数据生成最优路径建议，同时建立预警信息管理子系统对潜在风险主动推送。最终为航运企业提供一站式可视化管控界面，降低管理成本，提升应急响应速度与运营决策精度。
系统建设将重构航运管理价值链，通过统一数据平台打破部门壁垒，使船舶类型、货物种类与航线记录等要素实现高效协同。引入机器学习算法对历史轨迹进行深度挖掘，可识别拥堵航道与事故高发区域，为船舶类型管理与航线规划提供科学依据。强化学习驱动的避碰系统能显著降低人为误判导致的安全事故，保障大型邮轮及货运船舶的航行安全。维保信息管理模块延长船舶使用寿命，预警信息功能减少货物延误与经济损失。整体上推动航运业从经验驱动转向数据驱动，助力企业构建智能化、低碳化的现代航运服务体系。
3、系统研究内容
系统开发围绕船舶、货物、人员三大实体展开，构建船信息管理模块实现船舶编号、名称、类型的增删改查，支持登记时间与当前位置的实时更新。船员管理模块涵盖账号、姓名、性别、联系方式等档案维护。货物信息管理模块追踪装载数量、货物类型与运输状态。出航记录管理模块记录出航时间、航线详情与轨迹数据，轨迹分析管理模块利用数据挖掘技术生成航行热力图与耗时预测。预警信息管理模块集成大模型实现碰撞风险智能识别，停靠记录与维保信息管理模块保障船舶运维闭环。各模块通过Django RESTful API与Vue前端交互，数据持久化至MySQL，形成完整的航线记录与货物运输管理体系。
4、系统页面设计
5、参考文献
[1]赵维. 一种船舶驾驶台值班船员数字化管理系统设计[J].中国科技信息,2025,(20):93-95. [2]王娜,李斌,赵祥,等. 基于数字孪生技术的船岸一体化智能管理平台设计[J].船舶物资与市场,2025,33(09):101-104.DOI:10.19727/j.cnki.cbwzysc.2025.09.033. [3]邹智曦,尚冰慧,高春晓,等. 基于数字化的船舶电气设计项目进度管理系统研究[J].船海工程,2025,54(03):127-131. [4]陈钊. 船舶智能能效管理系统的设计与实现[J].电脑编程技巧与维护,2025,(01):118-123.DOI:10.16184/j.cnki.comprg.2025.01.006. [5]朱嘉涵,何治斌,陆昊,等. 基于NodeJS+VueJS的船舶机务管理系统的设计与实现[J].计算机应用与软件,2024,41(11):39-45+77. [6]李洪普,陈辉,李晓峰,等. 基于混合架构的船舶冲击爆炸试验数据管理系统研究[J].计算机测量与控制,2024,32(08):336-342.DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2024.08.048. [7]王琳兵.船舶调试管理系统研究[D].哈尔滨工程大学,2024.DOI:10.27060/d.cnki.ghbcu.2024.002557. [8]肖嘉豪,富威,刘鑫宇,等. 基于数字孪生的船舶制造车间管理系统[J].应用科技,2024,51(03):7-14. [9]王翀,张烁,郑甦,等. 船舶冷却剂泵健康状态管理系统设计[J].计算机测量与控制,2024,32(02):105-113+121.DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2024.02.016. [10]陈学文,肖圣魁,胡朔. 长江三峡通航管理局公务船舶管理系统设计研究[J].中国水运,2024,(03):93-95.DOI:10.13646/j.cnki.42-1395/u.2024.02.033. [11]陶学良. 船舶电气生产设计管理系统开发研究[J].船舶物资与市场,2024,32(01):82-84.DOI:10.19727/j.cnki.cbwzysc.2024.01.026. [12]王世杰. 基于物联网技术的船舶智能化管理系统研究[J].珠江水运,2023,(15):88-90.DOI:10.14125/j.cnki.zjsy.2023.15.010. [13]刘世界.面向健康管理的船舶发动机数字建模及仿真研究[D].江苏科技大学,2023.DOI:10.27171/d.cnki.ghdcc.2023.001048. [14]肖嘉豪.基于数字孪生的船舶中间件制造车间管理系统研究[D].哈尔滨工程大学,2023.DOI:10.27060/d.cnki.ghbcu.2023.002669. [15]白志阳.船舶管件柔性生产计划智能调度与系统开发[D].江苏科技大学,2023.DOI:10.27171/d.cnki.ghdcc.2023.000506. [16]贺林,张伟,吴先武. 试验数据管理系统在船用柴油机可靠性设计中的应用[J].信息系统工程,2023,(04):38-41. [17]王津.基于用户体验的船舶管理界面设计研究[D].广东工业大学,2023.DOI:10.27029/d.cnki.ggdgu.2023.000421. [18]杨园杰,李长松,舒福元.船舶科研院所统一用户管理系统建设研究[C]//中国造船工程学会.2022年数字化造船学术交流会议论文集.武汉第二船舶设计研究所;,2022:164-167.DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.064764. [19]李静宇.船舶行业质量管理信息化系统建设研究[C]//中国造船工程学会.2022年数字化造船学术交流会议论文集.武汉第二船舶设计研究所;,2022:175-179.DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.064767. [20]王英. 基于大数据技术的船舶智能终端数据管理系统[J].舰船科学技术,2022,44(21):164-167.
6、核心代码
def get(self, request):
"""
分页查询出航记录列表，支持按船舶编号、船员账号筛选
"""
ship_id = request.query_params.get('ship_id')
account = request.query_params.get('account')
# 构建查询条件
filters = {'is_active': True}
if ship_id:
filters['ship_id'] = ship_id
if account:
filters['crew_account'] = account
# 执行查询并分页
queryset = VoyageRecord.objects.filter(**filters)
# 分页参数获取
page_size = int(request.query_params.get('page_size', 10))
page_num = int(request.query_params.get('page', 1))
start = (page_num - 1) * page_size
end = start + page_size
records = queryset[start:end]
serializer = VoyageRecordSerializer(records, many=True)
return Response({
'code': 200,
'message': '查询成功',
'total': queryset.count(),
'page': page_num,
'page_size': page_size,
'data': serializer.data
})
def _clean_trajectory_data(self, points):
"""
私有方法：清洗轨迹数据
- 移除坐标缺失或格式错误的点
- 删除时间戳重复的记录
- 按时间戳排序
"""
if not points:
return {'points': [], 'error': '无轨迹数据'}
seen_timestamps = set()
cleaned = []
for point in points:
# 校验必要字段
if not all(k in point for k in ['timestamp', 'latitude', 'longitude']):
continue
# 去重处理
ts = point['timestamp']
if ts in seen_timestamps:
continue
seen_timestamps.add(ts)
# 坐标范围校验
lat, lon = float(point['latitude']), float(point['longitude'])
if not (-90 <= lat <= 90 and -180 <= lon <= 180):
continue
cleaned.append(point)
💕💕作者：计算机源码社 💕💕个人简介：本人八年开发经验，擅长Java、Python、PHP、.NET、Node.js、Spark、hadoop、Android、微信小程序、爬虫、大数据、机器学习等，大家有这一块的问题可以一起交流！ 💕💕学习资料、程序开发、技术解答、文档报告
