[发明专利]智能船舶的航线规划方法及装置、存储介质、计算机设备

权利要求书

1.一种智能船舶的航线规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

目标船舶根据当前电子海图信息，如果确定自身处于距离狭窄水道的预设范围内，则根据当前电子海图信息规划出目标船舶通过狭窄水道的第一航线集合，并计算所述第一航线集合中每一条航线的风险值，以使目标船舶执行风险值最小的航行路径；

目标船舶实时获取自身船舶信息和周围碍航物信息，以计算自身船舶与周围碍航物的碰撞危险度，如果碰撞危险度超过预设的安全阀值，则根据当前电子海图信息规划出目标船舶通过狭窄水道的第二航线集合，并计算所述第二航线集合中每一条航线的风险值，以使目标船舶执行风险值最小的航行路径；

计算航线的风险值，包括：

采用遍历的方法计算航线的风险值，计算公式如下：

J＝kJ_time+(1-k)J_threat

其中，J为航行路径的风险值，a为航线集合中的航线标记，b为航线中的航路段标记；J_time为航行路径的超时风险值，J_threat为航行路径的碰撞危险度，k为权重系数，0＜k＜1。

2.如权利要求1所述的智能船舶的航线规划方法，其特征在于，电子海图信息的获取步骤，包括：

目标船舶获取自身船舶感知系统的感知信息和岸基雷达系统的感知信息；

对自身船舶感知系统的感知信息和岸基雷达系统的感知信息进行融合处理，以获得融合数据；

对融合数据进行信息提取，以获得电子海图信息。

3.如权利要求2所述的智能船舶的航线规划方法，其特征在于，所述自身船舶感知系统的感知信息包括AIS设备感知信息、雷达ARPA感知信息、罗经感知信息、GPS感知信息、BDS感知信息和计程仪感知信息。

4.如权利要求1所述的智能船舶的航线规划方法，其特征在于，根据当前电子海图信息规划出目标船舶通过狭窄水道的航线集合，包括：

将电子海图分层显示，并对分层的电子海图进行三维环境网格化处理，基于网格化的电子海图采用Voronoi图法规划出目标船舶通过狭窄水道的航线集合。

5.如权利要求1所述的智能船舶的航线规划方法，其特征在于，超时风险值的计算包括：

其中，L为航行路径的长度，V为目标船舶的航速。

6.如权利要求1所述的智能船舶的航线规划方法，其特征在于，碰撞危险度的计算包括：

J_threat＝ω₁u(DCPA)+ω₂u(TCPA)+ω₃u(K)+ω₄u(D)

其中，DCPA为最小会遇距离，TCPA为最短会遇时间，K为两船航速比，D为两船距离，u(DCPA)为关于DCPA的碰撞危险度隶属函数，u(TCPA)为关于TCPA的碰撞危险度隶属函数，u(K)为关于K的碰撞危险度隶属函数，u(D)为关于D的碰撞危险度隶属函数；ω为权重值，H为平均信息熵；p为概率，