2025年航運(yùn)大數(shù)據(jù)題庫及答案一、航運(yùn)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與采集技術(shù)1.【單選】2024年1月，IMO強(qiáng)制生效的“EEXI/CII”法規(guī)要求船舶每日上報的碳強(qiáng)度指標(biāo)原始粒度為：A.1min平均值?B.5min瞬時值?C.1h累計值?D.24h滑動均值答案：C2.【單選】下列AIS字段中，被ITURM.13715協(xié)議保留用于未來擴(kuò)展的是：A.MessageType27?B.NavigationalStatus?C.RAIMFlag?D.Spare139bits答案：D3.【多選】在VHF頻段AIS信號沖突解析中，采用“時隙ALOHA+SOTDMA”混合機(jī)制的優(yōu)勢包括：A.降低隱藏終端效應(yīng)?B.提高信道利用率?C.消除遠(yuǎn)近效應(yīng)?D.支持衛(wèi)星AIS接收答案：A、B、D4.【判斷】根據(jù)IHOS100標(biāo)準(zhǔn)，未來電子海圖將直接以NetCDF4格式存儲柵格水深，替代現(xiàn)行S57ENC的矢量拓?fù)?。答案：錯誤（S100采用HDF5容器，但ENC仍以矢量為主，柵格作為補(bǔ)充層）5.【填空】2023年上海港“智慧海事”平臺接入的北斗短報文終端，其每幀用戶數(shù)據(jù)最大長度為________字節(jié)。答案：12006.【簡答】說明利用LoRaWAN實現(xiàn)長江內(nèi)河船舶“吃水遙測”時，如何克服433MHz頻段多徑衰落。答案：采用Chirp擴(kuò)頻+前向糾錯（FEC）級聯(lián)，接收端利用雙天線分集合并，同時在協(xié)議層引入重復(fù)發(fā)送（Replicate3）與跳頻（FHSS）機(jī)制，將PER從10?2降至10??。7.【計算】某集裝箱船以22kn勻速通過馬六甲海峽，船載AIS每6s發(fā)射一次動態(tài)報文。若接收站位于30m高岸基，地球等效半徑取8500km，求首次收到該船AIS信號時，船—岸最大可視距離（單位：km，保留1位小數(shù)）。答案：d=4.12(√30+√22×0.514×3.6)≈26.4km8.【案例】2024年4月，一艘VLCC在霍爾木茲海峽被檢測到AISClassB“虛假M(fèi)MSI999999999”。給出基于時空聚類識別偽AIS的三步算法。答案：①對24h內(nèi)全球ClassB軌跡做DBSCAN，ε=0.5nmile，MinPts=3；②提取MMSI=999999999的簇，計算其平均航速>30kn且航向變化率>15°/min；③調(diào)用LRIT驗證該MMSI無對應(yīng)IMO號，標(biāo)記為偽并推送FlagState。二、航運(yùn)數(shù)據(jù)清洗與質(zhì)量控制9.【單選】對AIS航跡進(jìn)行“速度突變”異常檢測時，最合適的滑動窗口長度是：A.3點(diǎn)?B.5點(diǎn)?C.7點(diǎn)?D.11點(diǎn)答案：C10.【多選】下列哪幾種情況會導(dǎo)致AIS“ROT（RateofTurn）”字段出現(xiàn)0x80“不可用”值：A.船舶舵機(jī)故障?B.傳感器未接入陀螺儀?C.消息Type18（ClassB）本身無ROT字段?D.船舶靜止答案：B、C11.【判斷】采用Kalman濾波對AIS軌跡平滑時，若過程噪聲協(xié)方差Q設(shè)置過大，會導(dǎo)致滯后性減小但平滑度下降。答案：錯誤（Q越大，滯后性增加，平滑度提高）12.【填空】IMO編號由七位數(shù)字組成，其校驗位采用________算法，權(quán)重向量[7,3,1,7,3,1]。答案：Mod1013.【簡答】解釋“錨地漂移”場景下，為何基于Hampel濾波比Zscore更有效。答案：錨地漂移速度低但存在周期性浪涌，Zscore假設(shè)高斯分布易誤殺；Hampel以中位數(shù)絕對偏差（MAD）為尺度，對重尾穩(wěn)健，保留真實微動。14.【計算】某船24h內(nèi)共發(fā)射AIS動態(tài)報文14400條，經(jīng)解碼發(fā)現(xiàn)CRC錯誤216條，求誤碼率（BER），已知每幀AIS為256bits。答案：BER=216×256/(14400×256)=1.5×10?215.【案例】2025年1月，寧波港出現(xiàn)大量AIS“重復(fù)MMSI412345678”，經(jīng)排查為岸基基站SDR時鐘漂移導(dǎo)致時戳錯位。給出基于開源工具gpsd+Chrony的修正方案。答案：①gpsd讀取PPS授時，輸出共享內(nèi)存SHM(0)；②Chrony配置“refclockSHM0offset0.0delay0.2”；③重啟aisdispatcher，啟用ZMQ時戳重標(biāo)，漂移從±3.2s降至±0.02s。三、航運(yùn)數(shù)據(jù)存儲與計算架構(gòu)16.【單選】在航運(yùn)實時數(shù)倉中，將“船舶軌跡”按天分區(qū)并采用ZSTD壓縮的列式格式，最合適的存儲引擎是：A.HiveORC?B.ClickHouseMergeTree?C.HudiCOW?D.DeltaLake答案：B17.【多選】下列關(guān)于GeoMesa時空索引的描述，正確的是：A.基于Z2/XZ2曲線?B.支持Kafka實時流?C.默認(rèn)使用HBase存儲?D.支持SparkSQL時空謂詞下推答案：A、B、C、D18.【判斷】使用FlinkCEP檢測“船舶在蘇伊士運(yùn)河超速”時，必須將運(yùn)河邊界多邊形預(yù)加載到廣播變量，否則無法觸發(fā)Pattern。答案：正確19.【填空】在AWS架構(gòu)中，將全球AIS原始流（峰值5萬條/秒）通過KinesisDataStreams寫入S3，需設(shè)置最少________個分片（單分片1MB/s或1000records/s）。答案：5020.【簡答】說明“船舶碳排放”指標(biāo)為何適合采用Iceberg的“隱藏分區(qū)”（HiddenPartition）。答案：碳排放按航段、船型、日期多維查詢，隱藏分區(qū)可在寫入時自動計算hash(IMO+date)%bucket，避免用戶手動指定分區(qū)，減少小文件，同時支持DELETE/UPDATE符合MRV審計回溯。21.【計算】某航運(yùn)集團(tuán)使用SparkSQL計算2024年全年全球集裝箱船平均航速，輸入表ais_join共2.1TB，記錄數(shù)1.8×1011，集群200executor×4core×8GB，開啟AQE。估算執(zhí)行時間（理論最小，忽略IO）。答案：單核處理速度1×10?records/s，總核數(shù)800，T=1.8×1011/(800×1×10?)=22.5s22.【案例】2025年3月，某云廠商推出“航運(yùn)大模型”訓(xùn)練，需加載1970–2024年全部AIS數(shù)據(jù)共38PB。設(shè)計一種基于Alluxio+Presto的冷熱分層方案，使得首epoch讀取延遲<30s。答案：①將1980前數(shù)據(jù)標(biāo)記為冷，存入OSSArchive；②1980–2020為溫，存入OSSIA；③2021–2024為熱，存入NVMeSSD的Alluxio緩存；④Presto通過AlluxioSDK，開啟adaptiveprefetch，命中率達(dá)92%，首epoch實測28s。四、航運(yùn)數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)23.【單選】在“港口到港時間預(yù)測”特征工程中，最能提升LightGBM模型MAE的是：A.船舶LOA?B.上一港離泊延誤?C.船長國籍?D.吃水差答案：B24.【多選】使用LSTM預(yù)測“波羅的海干散貨運(yùn)價指數(shù)（BDI）”時，為克服非平穩(wěn)性，可采?。篈.對數(shù)差分?B.小波分解+重構(gòu)?C.引入外生變量：鐵礦石庫存?D.采用GRUD處理缺失答案：A、B、C、D25.【判斷】在“船舶行為聚類”中，若采用tSNE降維后再用Kmeans，必須固定隨機(jī)種子，否則SilhouetteScore波動會大于0.05。答案：正確26.【填空】將“船舶軌跡”表示為“停留移動”序列，采用________算法可提取典型motif，參數(shù)k=3、w=12。答案：VLMC（VariableLengthMarkovChain）27.【簡答】解釋為何在“海盜高風(fēng)險區(qū)域檢測”中，采用GraphSAGE比傳統(tǒng)CNNLSTM更具優(yōu)勢。答案：海盜事件具有稀疏、協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移特性；GraphSAGE將船舶港口事件構(gòu)建異構(gòu)圖，聚合鄰居嵌入，可捕捉隱性協(xié)同，而CNNLSTM僅建模時空柵格，無法表達(dá)關(guān)系。28.【計算】某隨機(jī)森林模型用100棵樹預(yù)測“集裝箱船是否延誤”，特征重要性前兩位為“剩余航程距離”0.182、“主機(jī)功率”0.091。若采用PermutationImportance重新評估，發(fā)現(xiàn)“主機(jī)功率”降至0.045，解釋其可能原因。答案：主機(jī)功率與船型、載重噸高度共線，Permutation打亂后，樹模型可用船型近似替代，導(dǎo)致重要性下降；剩余航程距離與其他特征低共線，故穩(wěn)定。29.【案例】2025年5月，地中海航運(yùn)（MSC）利用聯(lián)邦學(xué)習(xí)聯(lián)合8家港口集團(tuán)訓(xùn)練“泊位分配”模型，要求數(shù)據(jù)不出域。給出基于FATE1.10的橫向聯(lián)邦方案。答案：①各港將原始TOS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一特征：船長、TEU、預(yù)計ETA、潮汐；②采用SecureBoost，樹深5，學(xué)習(xí)率0.1，加密協(xié)議Paillierkey=2048；③每輪聚合梯度上傳至Coordinator，經(jīng)10輪收斂，AUC從0.81提至0.87，無原始數(shù)據(jù)出境。五、航運(yùn)可視化與數(shù)字孿生30.【單選】CesiumJS中，將1萬艘船舶實時軌跡渲染到Web端，幀率低于60fps的最主要瓶頸是：A.CPU端姿態(tài)計算?B.GPU頂點(diǎn)著色器?C.紋理帶寬?D.DrawCall數(shù)量答案：D31.【多選】下列關(guān)于Three.js實現(xiàn)“船舶尾流”特效，可行的技術(shù)路線有：A.使用ShaderMaterial+馮卡門渦街噪聲?B.采用粒子系統(tǒng)（Points）更新緩沖區(qū)?C.使用Sprite堆疊透明度?D.調(diào)用WebGPUcomputeshader答案：A、B、C、D32.【判斷】在UE5中，使用Nanite渲染VLCC高精度模型（4000萬面）時，必須關(guān)閉Lumen才能保持120fps。答案：錯誤（Nanite與Lumen可共存，VLCC尺度下Lumen開銷<2ms）33.【填空】按照IHOS102標(biāo)準(zhǔn)，水深柵格的最小單元分辨率可達(dá)________米。答案：0.534.【簡答】說明“數(shù)字孿生港口”中，為何采用MQTT+Protobuf而非HTTP+JSON推送岸橋吊具姿態(tài)。答案：MQTT基于發(fā)布/訂閱，帶寬節(jié)省70%，端到端延遲<100ms；Protobuf二進(jìn)制序列化，包大小僅為JSON30%，滿足200Hz姿態(tài)流。35.【計算】某數(shù)字孿生系統(tǒng)需渲染全球港口5000臺岸橋，每臺每秒10個姿態(tài)更新，采用gzip壓縮JSON單條2KB，求每日流量（單位：TB，保留2位小數(shù)）。答案：5000×10×2×3600×24/1024/1024/1024≈8.05TB36.【案例】2025年7月，鹿特丹港“PortXR”系統(tǒng)實現(xiàn)全息集裝箱追蹤，但用戶反饋HoloLens2視場角僅43°導(dǎo)致標(biāo)簽重疊。給出基于空間聚類+動態(tài)LOD的解決方案。答案：①對集裝箱重心做3DKMeans，聚類半徑5m；②每簇只顯示最近3個標(biāo)簽，其余折疊為“+N”；③根據(jù)用戶視角速度動態(tài)調(diào)整LOD，視角角速度>30°/s時隱藏非最近簇，重疊率從42%降至8%。六、航運(yùn)大數(shù)據(jù)安全與合規(guī)37.【單選】根據(jù)歐盟DataAct2024，船舶運(yùn)營數(shù)據(jù)被認(rèn)定為“高價值數(shù)據(jù)集”后，政府強(qiáng)制開放的延遲期最長為：A.1個月?B.3個月?C.6個月?D.12個月答案：C38.【多選】下列技術(shù)可同時滿足《數(shù)據(jù)出境安全評估辦法》與《個人信息保護(hù)法》要求的是：A.對稱加密AES256?B.國密SM4?C.差分隱私ε=1?D.聯(lián)邦學(xué)習(xí)+同態(tài)加密答案：B、D39.【判斷】在AIS數(shù)據(jù)匿名化中，將MMSI末三位替換為“XXX”即可滿足GDPR的“不可識別”標(biāo)準(zhǔn)。答案：錯誤（IMO號、呼號、靜態(tài)信息仍可關(guān)聯(lián)，需Kanonymity≥1000）40.【填空】ISO/SAE21434針對船舶網(wǎng)絡(luò)，要求漏洞響應(yīng)時間“嚴(yán)重級”不超過________小時。答案：2441.【簡答】說明“航運(yùn)區(qū)塊鏈提單”中，采用零知識證明（ZKP）驗證“貨物已裝船”而不泄露托運(yùn)人名稱的具體流程。答案：①承運(yùn)人將裝船事實寫入鏈上merkle樹，葉子哈希=Hash(IMO+container+date)；②托運(yùn)人本地生成zkSNARK證明，輸入私鑰sk，公開輸入為merkle根、IMO、container，證明知曉某葉子滿足條件；③驗證節(jié)點(diǎn)運(yùn)行verify，返回true，無需暴露托運(yùn)人地