htlee
8ff04a8cca
- V029: kcg.fishery_permit_cn 신규 테이블(연단위, permit_year+permit_no 복합 유니크) + fleet_vessels permit_year/fishery_code 컬럼 - load_fishery_permit_cn.py: xls → DB 적재 스크립트, 906척 + 497 신청인사 upsert - G-04/G-05/G-06 Dead code 해결: classify_gear_violations 호출 연결, dir() 버그 제거 - find_pair_candidates: bbox 1차 + 궤적 유사도(location/sog_corr/cog_alignment) 2차, role 가점 - spoofing 산식 교체: 1시간 윈도우 + teleport 절대 가점 + extreme 50kn 단독 0.6 확정 - transshipment 선종 완화: shipTy 부분일치 + 412* FISHING 간주 - gear_code DB write 경로 신설 + fleet_tracker API 3개 추가 - cron 스크립트: fishery_permit/pair_type/fleet_role 신규 섹션
542 lines
20 KiB
Python
542 lines
20 KiB
Python
"""환적(Transshipment) 의심 선박 탐지 — 5단계 필터 파이프라인.
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실무 목표: 일일 10건 미만 고신뢰 의심 건.
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5단계 필터:
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Stage 1: 이종 쌍 필수 (어선 ↔ 운반선) — shipKindCode 기반
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Stage 2: 감시영역(Monitoring Zone) 내 선박만 대상
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Stage 3: 3단계 패턴 검증 (APPROACH → RENDEZVOUS → DEPARTURE)
|
||
Stage 4: 점수 산출 (0~100, 50점 미만 미출력)
|
||
Stage 5: 밀집 방폭 (1 운반선 : 최대 1 어선)
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"""
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from __future__ import annotations
|
||
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import json
|
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import logging
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import math
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import os
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from datetime import datetime, timezone
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from typing import Callable, Optional
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||
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import pandas as pd
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from fleet_tracker import GEAR_PATTERN
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logger = logging.getLogger(__name__)
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# ──────────────────────────────────────────────────────────────
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# 상수
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# ──────────────────────────────────────────────────────────────
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SOG_THRESHOLD_KN = 2.0 # 저속 기준 (접현 가능 속도)
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PROXIMITY_DEG = 0.002 # ~220m (0.0007 → 0.002 상향: 접현 가능 범위)
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||
APPROACH_DEG = 0.01 # ~1.1km (접근 판정 거리)
|
||
RENDEZVOUS_MIN = 90 # 체류 최소 시간 (45 → 90분)
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PAIR_EXPIRY_MIN = 240 # 쌍 만료 시간
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GAP_TOLERANCE_CYCLES = 3 # 3 사이클(15분)까지 miss 허용
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# 선종 분류 (shipKindCode 기반)
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_FISHING_KINDS = frozenset({'000020'})
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||
# 운반선: 화물선(000023) + 유조선(000024)만. 000027(기타)은 shipTy로 2차 판정
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||
_CARRIER_KINDS = frozenset({'000023', '000024'})
|
||
# 환적 불가 선종 (shipTy 텍스트 기반 2차 필터)
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||
_EXCLUDED_SHIP_TY = frozenset({
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||
'Tug', 'Pilot Boat', 'Search And Rescue', 'Law Enforcement',
|
||
'AtoN', 'Anti Pollution', 'Passenger', 'Medical Transport',
|
||
})
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||
# shipTy 텍스트에 포함되면 CARRIER 로 승격 (부분일치, 대소문자 무시)
|
||
_CARRIER_HINTS = ('cargo', 'tanker', 'supply', 'carrier', 'reefer')
|
||
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# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
# 감시영역 로드
|
||
# ──────────────────────────────────────────────────────────────
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||
|
||
_ZONES_FILE = os.path.join(os.path.dirname(__file__), '..', 'data', 'monitoring_zones.json')
|
||
_TRANSSHIP_ZONES: list[dict] = []
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||
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||
|
||
def _load_monitoring_zones() -> None:
|
||
global _TRANSSHIP_ZONES
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try:
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with open(_ZONES_FILE, 'r', encoding='utf-8') as f:
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||
data = json.load(f)
|
||
_TRANSSHIP_ZONES = [
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||
z for z in data.get('zones', [])
|
||
if z.get('type') == 'TRANSSHIP' and z.get('enabled')
|
||
]
|
||
logger.info('loaded %d transship monitoring zones', len(_TRANSSHIP_ZONES))
|
||
except Exception as e:
|
||
logger.warning('failed to load monitoring zones: %s', e)
|
||
_TRANSSHIP_ZONES = []
|
||
|
||
|
||
_load_monitoring_zones()
|
||
|
||
|
||
def _point_in_polygon(lat: float, lon: float, polygon: list[list[float]]) -> bool:
|
||
"""Ray-casting point-in-polygon. polygon: [[lon, lat], ...]"""
|
||
n = len(polygon)
|
||
inside = False
|
||
j = n - 1
|
||
for i in range(n):
|
||
xi, yi = polygon[i][0], polygon[i][1] # lon, lat
|
||
xj, yj = polygon[j][0], polygon[j][1]
|
||
if ((yi > lat) != (yj > lat)) and (lon < (xj - xi) * (lat - yi) / (yj - yi) + xi):
|
||
inside = not inside
|
||
j = i
|
||
return inside
|
||
|
||
|
||
def _is_in_transship_zone(lat: float, lon: float) -> Optional[str]:
|
||
"""감시영역 내 여부. 해당 zone ID 반환, 미해당 시 None."""
|
||
for zone in _TRANSSHIP_ZONES:
|
||
if _point_in_polygon(lat, lon, zone['polygon']):
|
||
return zone['id']
|
||
return None
|
||
|
||
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# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
# Stage 1: 이종 쌍 필터
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# ──────────────────────────────────────────────────────────────
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||
|
||
def _classify_vessel_role(
|
||
ship_kind_code: str,
|
||
ship_ty: str,
|
||
mmsi: str = '',
|
||
) -> str:
|
||
"""선박 역할 분류: 'FISHING', 'CARRIER', 'EXCLUDED', 'UNKNOWN'"""
|
||
st_lower = ship_ty.lower() if isinstance(ship_ty, str) else ''
|
||
if ship_kind_code in _FISHING_KINDS:
|
||
return 'FISHING'
|
||
if ship_kind_code in _CARRIER_KINDS:
|
||
if ship_ty in _EXCLUDED_SHIP_TY:
|
||
return 'EXCLUDED'
|
||
return 'CARRIER'
|
||
# 000027/000028/기타: shipTy 텍스트 부분일치로 완화
|
||
if ship_kind_code in ('000027', '000028', ''):
|
||
if ship_ty in _EXCLUDED_SHIP_TY:
|
||
return 'EXCLUDED'
|
||
if any(h in st_lower for h in _CARRIER_HINTS):
|
||
return 'CARRIER'
|
||
if 'fishing' in st_lower:
|
||
return 'FISHING'
|
||
# 중국 412* 허가어선은 ship_kind/shipTy 불명이어도 FISHING 간주
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||
if mmsi.startswith('412'):
|
||
return 'FISHING'
|
||
return 'UNKNOWN'
|
||
# 000021(함정), 000022(여객), 000025(관공) → 제외
|
||
if ship_kind_code in ('000021', '000022', '000025'):
|
||
return 'EXCLUDED'
|
||
return 'UNKNOWN'
|
||
|
||
|
||
def _is_transship_pair(role_a: str, role_b: str) -> bool:
|
||
"""이종 쌍(어선↔운반선)만 True. 동종 어선 공조는 pair_trawl 경로(COOP_FISHING)에서 처리."""
|
||
return (role_a == 'FISHING' and role_b == 'CARRIER') or \
|
||
(role_b == 'FISHING' and role_a == 'CARRIER')
|
||
|
||
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# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
# 내부 헬퍼
|
||
# ──────────────────────────────────────────────────────────────
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||
|
||
def _haversine_nm(lat1: float, lon1: float, lat2: float, lon2: float) -> float:
|
||
R = 3440.065
|
||
dlat = math.radians(lat2 - lat1)
|
||
dlon = math.radians(lon2 - lon1)
|
||
a = math.sin(dlat/2)**2 + math.cos(math.radians(lat1)) * math.cos(math.radians(lat2)) * math.sin(dlon/2)**2
|
||
return R * 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
|
||
|
||
|
||
def _within_proximity(a: dict, b: dict) -> bool:
|
||
"""PROXIMITY_DEG 이내인지 (위경도 근사)."""
|
||
dlat = abs(a['lat'] - b['lat'])
|
||
if dlat >= PROXIMITY_DEG:
|
||
return False
|
||
cos_lat = math.cos(math.radians((a['lat'] + b['lat']) / 2.0))
|
||
dlon_scaled = abs(a['lon'] - b['lon']) * cos_lat
|
||
return dlon_scaled < PROXIMITY_DEG
|
||
|
||
|
||
def _within_approach(a: dict, b: dict) -> bool:
|
||
"""APPROACH_DEG 이내인지 (~1km)."""
|
||
dlat = abs(a['lat'] - b['lat'])
|
||
if dlat >= APPROACH_DEG:
|
||
return False
|
||
cos_lat = math.cos(math.radians((a['lat'] + b['lat']) / 2.0))
|
||
dlon_scaled = abs(a['lon'] - b['lon']) * cos_lat
|
||
return dlon_scaled < APPROACH_DEG
|
||
|
||
|
||
def _cell_key(lat: float, lon: float) -> tuple[int, int]:
|
||
return (int(math.floor(lat / APPROACH_DEG)),
|
||
int(math.floor(lon / APPROACH_DEG)))
|
||
|
||
|
||
def _build_grid(records: list[dict]) -> dict[tuple[int, int], list[int]]:
|
||
grid: dict[tuple[int, int], list[int]] = {}
|
||
for idx, rec in enumerate(records):
|
||
key = _cell_key(rec['lat'], rec['lon'])
|
||
if key not in grid:
|
||
grid[key] = []
|
||
grid[key].append(idx)
|
||
return grid
|
||
|
||
|
||
def _pair_key(mmsi_a: str, mmsi_b: str) -> tuple[str, str]:
|
||
return (mmsi_a, mmsi_b) if mmsi_a < mmsi_b else (mmsi_b, mmsi_a)
|
||
|
||
|
||
def _is_gear_name(name: Optional[str]) -> bool:
|
||
if not name:
|
||
return False
|
||
return bool(GEAR_PATTERN.match(name))
|
||
|
||
|
||
# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
# Stage 4: 점수 산출
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||
# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
|
||
def _score_pair(
|
||
meta: dict,
|
||
now: datetime,
|
||
is_permitted_fn: Optional[Callable[[str], bool]],
|
||
now_kst_hour: int,
|
||
zone_id: Optional[str],
|
||
vessel_info_a: dict,
|
||
vessel_info_b: dict,
|
||
) -> Optional[dict]:
|
||
"""환적 의심 점수 산출. 50점 미만이면 None."""
|
||
phase = meta.get('phase', 'APPROACH')
|
||
pair = meta.get('pair')
|
||
if not pair:
|
||
return None
|
||
|
||
# 필수: RENDEZVOUS 90분 이상
|
||
rendezvous_start = meta.get('rendezvous_start')
|
||
if rendezvous_start is None:
|
||
return None
|
||
rendezvous_min = (now - rendezvous_start).total_seconds() / 60
|
||
if rendezvous_min < RENDEZVOUS_MIN:
|
||
return None
|
||
|
||
score = 0
|
||
|
||
# 3단계 패턴 완성도
|
||
has_approach = meta.get('approach_detected', False)
|
||
has_departure = meta.get('departure_detected', False)
|
||
if has_approach and has_departure:
|
||
score += 35
|
||
elif has_departure or has_approach:
|
||
score += 25
|
||
else:
|
||
score += 15
|
||
|
||
# 어선 식별 — pair에서 누가 어선이고 누가 운반선인지
|
||
role_a = meta.get('role_a', 'UNKNOWN')
|
||
role_b = meta.get('role_b', 'UNKNOWN')
|
||
fishing_mmsi = pair[0] if role_a == 'FISHING' else pair[1]
|
||
carrier_mmsi = pair[1] if role_a == 'FISHING' else pair[0]
|
||
|
||
# 운반선 무허가
|
||
if is_permitted_fn is not None:
|
||
try:
|
||
if not is_permitted_fn(carrier_mmsi):
|
||
score += 15
|
||
except Exception:
|
||
pass
|
||
|
||
# 야간 (20:00~04:00 KST)
|
||
if now_kst_hour >= 20 or now_kst_hour < 4:
|
||
score += 10
|
||
|
||
# 수역 가점 (감시영역 종류에 따라)
|
||
if zone_id:
|
||
if 'EEZ' in zone_id.upper() or '001' in zone_id:
|
||
score += 15
|
||
else:
|
||
score += 10
|
||
|
||
# 체류 시간 bonus
|
||
if rendezvous_min >= 180:
|
||
score += 10
|
||
elif rendezvous_min >= 120:
|
||
score += 5
|
||
|
||
# heading 병행 판정 (향후 detail API 데이터)
|
||
heading_a = vessel_info_a.get('heading')
|
||
heading_b = vessel_info_b.get('heading')
|
||
if heading_a is not None and heading_b is not None:
|
||
diff = abs(heading_a - heading_b)
|
||
if diff > 180:
|
||
diff = 360 - diff
|
||
if diff < 20: # 평행 = 접현 가능
|
||
score += 10
|
||
|
||
score = max(0, min(100, score))
|
||
|
||
if score < 50:
|
||
return None
|
||
|
||
if score >= 70:
|
||
severity = 'CRITICAL'
|
||
else:
|
||
severity = 'HIGH'
|
||
|
||
lat = meta.get('last_lat', 0)
|
||
lon = meta.get('last_lon', 0)
|
||
|
||
return {
|
||
'pair_a': pair[0],
|
||
'pair_b': pair[1],
|
||
'fishing_mmsi': fishing_mmsi,
|
||
'carrier_mmsi': carrier_mmsi,
|
||
'duration_min': int(rendezvous_min),
|
||
'severity': severity,
|
||
'score': score,
|
||
'lat': lat,
|
||
'lon': lon,
|
||
'zone_id': zone_id,
|
||
'phase': phase,
|
||
'has_approach': has_approach,
|
||
'has_departure': has_departure,
|
||
}
|
||
|
||
|
||
# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
# 공개 API
|
||
# ──────────────────────────────────────────────────────────────
|
||
|
||
def detect_transshipment(
|
||
df: pd.DataFrame,
|
||
pair_history: dict,
|
||
get_vessel_info: Optional[Callable[[str], dict]] = None,
|
||
is_permitted: Optional[Callable[[str], bool]] = None,
|
||
classify_zone_fn: Optional[Callable[[float, float], dict]] = None,
|
||
now_kst_hour: int = 0,
|
||
) -> list[dict]:
|
||
"""환적 의심 쌍 탐지 — 5단계 필터 파이프라인.
|
||
|
||
Args:
|
||
df: 선박 위치 DataFrame (mmsi, lat, lon, sog 필수)
|
||
pair_history: 호출 간 유지되는 쌍 상태 dict
|
||
get_vessel_info: mmsi → {ship_kind_code, ship_ty, name, heading, ...}
|
||
is_permitted: mmsi → bool (허가 어선 여부)
|
||
classify_zone_fn: (lat, lon) → {zone, ...}
|
||
now_kst_hour: 현재 KST 시각 (0~23)
|
||
|
||
Returns:
|
||
list[dict] — 의심 쌍 (score >= 50만)
|
||
"""
|
||
if df.empty:
|
||
return []
|
||
|
||
required_cols = {'mmsi', 'lat', 'lon', 'sog'}
|
||
if required_cols - set(df.columns):
|
||
return []
|
||
|
||
now = datetime.now(timezone.utc)
|
||
|
||
# ── Stage 1+2: 후보 필터 ──────────────────────────────
|
||
# SOG < 2kn 선박만
|
||
candidates = df[df['sog'] < SOG_THRESHOLD_KN].copy()
|
||
if len(candidates) < 2:
|
||
_evict_expired(pair_history, now)
|
||
return []
|
||
|
||
# 선종 + 감시영역 필터 → 유효 레코드만
|
||
records: list[dict] = []
|
||
for _, row in candidates.iterrows():
|
||
mmsi = str(row['mmsi'])
|
||
lat, lon = float(row['lat']), float(row['lon'])
|
||
|
||
# Stage 2: 감시영역 내 여부
|
||
zone_id = _is_in_transship_zone(lat, lon)
|
||
if zone_id is None:
|
||
continue
|
||
|
||
# Stage 1: 선종 분류
|
||
info = get_vessel_info(mmsi) if get_vessel_info else {}
|
||
kind = info.get('ship_kind_code', '')
|
||
ship_ty = info.get('ship_ty', info.get('vessel_type', ''))
|
||
role = _classify_vessel_role(kind, ship_ty, mmsi)
|
||
if role in ('EXCLUDED', 'UNKNOWN'):
|
||
continue
|
||
|
||
# 어구 신호명 제외
|
||
if _is_gear_name(info.get('name')):
|
||
continue
|
||
|
||
rec = {
|
||
'mmsi': mmsi, 'lat': lat, 'lon': lon,
|
||
'role': role, 'zone_id': zone_id,
|
||
'cog': float(row.get('cog', 0)),
|
||
}
|
||
records.append(rec)
|
||
|
||
if len(records) < 2:
|
||
_evict_expired(pair_history, now)
|
||
return []
|
||
|
||
# 역할별 분리
|
||
fishing_recs = [r for r in records if r['role'] == 'FISHING']
|
||
carrier_recs = [r for r in records if r['role'] == 'CARRIER']
|
||
|
||
if not fishing_recs or not carrier_recs:
|
||
_evict_expired(pair_history, now)
|
||
return []
|
||
|
||
# ── 그리드 기반 근접 쌍 탐지 (어선 × 운반선만) ──────
|
||
carrier_grid = _build_grid(carrier_recs)
|
||
active_pairs: dict[tuple[str, str], dict] = {}
|
||
|
||
for f_rec in fishing_recs:
|
||
f_cell = _cell_key(f_rec['lat'], f_rec['lon'])
|
||
# 인접 9셀 탐색
|
||
for dr in (-1, 0, 1):
|
||
for dc in (-1, 0, 1):
|
||
neighbor = (f_cell[0] + dr, f_cell[1] + dc)
|
||
if neighbor not in carrier_grid:
|
||
continue
|
||
for ci in carrier_grid[neighbor]:
|
||
c_rec = carrier_recs[ci]
|
||
is_close = _within_proximity(f_rec, c_rec)
|
||
is_approaching = _within_approach(f_rec, c_rec) if not is_close else False
|
||
|
||
if not is_close and not is_approaching:
|
||
continue
|
||
|
||
key = _pair_key(f_rec['mmsi'], c_rec['mmsi'])
|
||
mid_lat = (f_rec['lat'] + c_rec['lat']) / 2
|
||
mid_lon = (f_rec['lon'] + c_rec['lon']) / 2
|
||
|
||
active_pairs[key] = {
|
||
'is_close': is_close,
|
||
'is_approaching': is_approaching,
|
||
'lat': mid_lat, 'lon': mid_lon,
|
||
'zone_id': f_rec['zone_id'],
|
||
'role_a': 'FISHING' if key[0] == f_rec['mmsi'] else 'CARRIER',
|
||
'role_b': 'CARRIER' if key[0] == f_rec['mmsi'] else 'FISHING',
|
||
}
|
||
|
||
# ── Stage 3: pair_history 상태머신 갱신 ─────────────
|
||
for key, loc in active_pairs.items():
|
||
meta = pair_history.get(key)
|
||
if meta is None or not isinstance(meta, dict):
|
||
# 신규 쌍
|
||
meta = {
|
||
'pair': key,
|
||
'phase': 'APPROACH' if loc['is_approaching'] else 'RENDEZVOUS',
|
||
'approach_detected': loc['is_approaching'],
|
||
'rendezvous_start': now if loc['is_close'] else None,
|
||
'departure_detected': False,
|
||
'miss_count': 0,
|
||
'last_lat': loc['lat'],
|
||
'last_lon': loc['lon'],
|
||
'zone_id': loc['zone_id'],
|
||
'role_a': loc['role_a'],
|
||
'role_b': loc['role_b'],
|
||
}
|
||
pair_history[key] = meta
|
||
continue
|
||
|
||
meta['miss_count'] = 0
|
||
meta['last_lat'] = loc['lat']
|
||
meta['last_lon'] = loc['lon']
|
||
|
||
if loc['is_close']:
|
||
if meta['phase'] == 'APPROACH':
|
||
# 접근 → 체류 전환
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meta['phase'] = 'RENDEZVOUS'
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meta['approach_detected'] = True
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meta['rendezvous_start'] = meta.get('rendezvous_start') or now
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elif meta['phase'] == 'DEPARTURE':
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# 분리 후 재접근 → 체류 재개
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meta['phase'] = 'RENDEZVOUS'
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# RENDEZVOUS 상태 유지
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if meta.get('rendezvous_start') is None:
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meta['rendezvous_start'] = now
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elif loc['is_approaching']:
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if meta['phase'] == 'RENDEZVOUS':
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# 체류 중 이격 시작 → 분리 단계
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meta['phase'] = 'DEPARTURE'
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meta['departure_detected'] = True
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elif meta['phase'] == 'APPROACH':
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meta['approach_detected'] = True
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# 비활성 쌍 miss_count++
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for key in list(pair_history.keys()):
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if key in active_pairs:
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continue
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meta = pair_history[key]
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if not isinstance(meta, dict):
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del pair_history[key]
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||
continue
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meta['miss_count'] = meta.get('miss_count', 0) + 1
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# 체류 중이던 쌍이 miss → 분리 가능
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if meta.get('phase') == 'RENDEZVOUS' and meta['miss_count'] >= 2:
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meta['phase'] = 'DEPARTURE'
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meta['departure_detected'] = True
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||
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if meta['miss_count'] > GAP_TOLERANCE_CYCLES:
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del pair_history[key]
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_evict_expired(pair_history, now)
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# ── Stage 4+5: 점수 산출 + 밀집 방폭 ────────────────
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raw_suspects: list[dict] = []
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for key, meta in pair_history.items():
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||
if not isinstance(meta, dict):
|
||
continue
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||
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info_a = get_vessel_info(key[0]) if get_vessel_info else {}
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||
info_b = get_vessel_info(key[1]) if get_vessel_info else {}
|
||
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||
scored = _score_pair(
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||
meta, now, is_permitted, now_kst_hour,
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meta.get('zone_id'), info_a, info_b,
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||
)
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||
if scored is not None:
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||
raw_suspects.append(scored)
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||
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# Stage 5: 밀집 방폭 — 1 운반선 : 최대 1 어선 (최고 점수)
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carrier_best: dict[str, dict] = {}
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for s in raw_suspects:
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carrier = s['carrier_mmsi']
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||
if carrier not in carrier_best or s['score'] > carrier_best[carrier]['score']:
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carrier_best[carrier] = s
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||
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suspects = list(carrier_best.values())
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||
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# 로그
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tier_counts = {'CRITICAL': 0, 'HIGH': 0}
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for s in suspects:
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tier_counts[s['severity']] = tier_counts.get(s['severity'], 0) + 1
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logger.info(
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'transshipment: pairs=%d (critical=%d, high=%d), '
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'candidates: fishing=%d carrier=%d, active_pairs=%d, history=%d',
|
||
len(suspects), tier_counts.get('CRITICAL', 0), tier_counts.get('HIGH', 0),
|
||
len(fishing_recs), len(carrier_recs), len(active_pairs), len(pair_history),
|
||
)
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||
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||
return suspects
|
||
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||
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def _evict_expired(pair_history: dict, now: datetime) -> None:
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"""PAIR_EXPIRY_MIN 이상 갱신 없는 쌍 제거."""
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expired = []
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||
for key, meta in pair_history.items():
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||
if not isinstance(meta, dict):
|
||
expired.append(key)
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||
continue
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||
miss = meta.get('miss_count', 0)
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||
if miss > GAP_TOLERANCE_CYCLES:
|
||
expired.append(key)
|
||
for key in expired:
|
||
del pair_history[key]
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