航道为船舶往来重要的交通环境,航道分析是船舶风险评估的重要前提,更是提高航运管理效能必不可少的一环。由于航运事业的发展,AIS（Automatic Identification System）以其可自动识别船舶实时状态信息的强大功能,已被较为广泛的应用于各类船舶。AIS中的矢量数据也随着现代存储设备的升级而得以保存,它的出现催生了更为精确的船舶航行分析,但由于AIS数据量庞大,与此同时也增加了分析计算的复杂性。近些年来,基于AIS数据的船舶航道分析方法层出不穷。其中,代表性的研究有交叉线分析,把交叉线引入航道分析中,以航道等距离交叉线上的数据作为样本分析整段航道上船舶的状态。这种方法已经成功被应用于内河的平直航道分析,但是在复杂航道以及近海航路上的研究还很少。尤其在弯道上,并未见此类方法的运用。为此,本文基于原有的交叉线航道分析法,提出一种适用于复杂航道以及近海航道的多向交叉线分析法。主要的研究内容如下:（1）针对内河复杂航道,本文提出一种改进的多向交叉线设定方法,提高航道分析中的数据统计精度。改进方法为变原有平行交叉线设定为多个方向交叉线设定,以此来满足多种航道需求。（2）针对弯曲航道,本文提出一种适用于弯曲航道的交叉线设定方法:以航道中心线为弧做圆,从圆心出发,以圆心角度数为单位作射线,射线横切航道的线段定为此弯曲航道的交叉线。（3）针对扇形航道,本文提出一种适用于扇形航道的交叉线设定方法:从航道中心线的等距离点出发,向航道左右两侧边界分别做垂线,垂线横切航道的线段定为此扇形航道的交叉线。（4）在此基础上,建立基于交叉线的航道分析建模方法,包括分析和预警两方面。在航道通航分析方面,建立基于交叉线的统计分析模型,用于精确分析船舶各航段内航行特征,完善航道管理;在船舶航行预警方面,建立基于交叉线的船舶搁浅风险模型,加入安全航行时间因子,使船舶搁浅风险在时间和空间上拥有更好的可视性及前瞻性,增强航道通行安全。之后,本文还将交叉线的分析研究进行了拓展,将其应用于近海领域的船舶通航情况分析中。针对细化近海航道边界标识的问题,本文采用基于AIS数据的航道虚拟边界的构建方法,为交叉线设定及船舶通航分析搭建近海实施环境,用于分析近海的船舶通航特点。在实验中,本文分别选取了大连港近海区域和苏伊士运河作为分析对象。首先,基于大连港近海做了多向交叉线通航分析实验,实验结果显示在船舶航行特征数据统计分析精度上,多向交叉线构建方法要优于传统方法。然后,通过对弯曲航道及扇形航道上的多向交叉线构建,实现对近海领域的航道通航特性以及船舶航行特征进行系统化的分析,其结果也表明所提交叉线设定方法在弯曲航道及扇形航道上的精度表现要优于传统的交叉线设定方法。最后,本文将所提方法在苏伊士运河上也进行了拓展应用,建立了苏伊士运河动态搁浅风险评估模型,实现了对内河通航船舶的航行搁浅预警。以上实验结果显示,本文研究及所提方法在大连港近海通航分析及苏伊士运河航道安全方面均有良好的科学验证及分析效果,证明该方法适配度高,在多水域具有广泛的应用前景。