[发明专利]一种港口水域船舶交通风险预警方法

说明书

本发明公开了一种港口水域船舶交通风险预警方法，包括如下步骤：步骤S1、启动系统，实时检测港口水域船舶交通风险预警的工作状态；步骤S2、判断港口水域船舶交通风险预警工作状态；步骤S3、风险成因分析信息和风险预警机制信息；步骤S4、将采集到的风险成因分析信息和风险预警机制信息进行信息融合处理；步骤S5、根据船舶碰撞风险测度模型，结合经风险成因分析信息和风险预警机制信息；步骤S6、构建预警指标体系；步骤S7、根据不同的风险值，生成粗糙集约简指标；步骤S8、用建模软件SVM算法构建SVM训练模型；步骤S9、精度检验；步骤S10、预警结果。

技术领域

本发明涉及航海技术领域，具体涉及一种港口水域船舶交通风险预警方法。

背景技术

港口水域船舶交通风险预警研究，一直是智能航海领域一个重要的研究方向。在现有的船舶交通风险分析与评估相关研究基础之上，从预警的角度出发，结合其他领域的预警模型方法，来对港口水域船舶交通风险进行新的探索与研究。结果表明，港口水域船舶交通风险的预警研究是可行的也是必要的，其不仅为船舶交通风险的相关研究拓宽了方向，也为海事部门更为有效监管船舶交通风险动态提供了理论支持。

港口水域船舶交通风险预警，是指在科学理论方法指导的基础上，通过对港口水域船舶交通历史事故统计分析和经验总结。从中加以归纳和总结得出港口水域船舶交通事故发生的基本规律，并主要通过指标体系的选择和建立，揭示和认识具体指标与船舶交通风险总体态势和局部特征之间的内在联系。最终使得海事监管部门在对港口水域船舶航行过程中有关指标变化持续监测的条件下，能够从中得船舶交通风险变化态势和局部特征变化的较为准确的判断，从而尽可能地提前采取监督应对措施，最大限度地促进港口水域船舶交通良好运行，同时尽量避免不良态势或船舶交通事故的发生。

要实现港口水域船舶交通风险的预警，必须建立相适应的预警指标体系。指标体系是预警系统进行风险识别、判断、预控的前提，船舶交通风险预警指标的选择是根据历史统计资料，寻找与船舶交通风险相关的因素，在分析各种因素与港区水域船舶交通状况关系的基础上，寻找既能分析当前船舶交通风险状况，又能预测未来风险程度的指标。因此，预警指标的选取和建立会直接影响到预警效果的好坏，所以选择的预警指标应满足以下原则：

(1)可操作性原则。预警指标体系的构建是为了达到预警的目的，需要依靠数据支持。因此，预警指标的选取，应充分的考虑所涉及的指标在实践中便于获取和统计，从而得到有效的监测数据。

(2)准确性和规范性原则。预警指标和监测数据的取得应具有规范性，指标并不是越多越好，需要是可以计量计算的，以便于对指标的处理和监测数据的共享。

(3)相对独立原则。船舶交通风险预警指标体系中包含很多指标变量，每个指标都有实际的计量含义。有些指标数据值是直接观测到的，而有些指标数据值是需要计算得出的。所以，设计预警指标时应尽量避免各指标之间可能存在的重叠区域，减小指标间的关联性。

(4)动态与静态结合原则。影响船舶交通风险的因素中，即有一些静态不随时间变化的因素，如船舶吨位、尺寸等因素；也有一些不断变化的因素，如船舶交通流、风、能见度等。因此，指标的选取要兼顾静态和动态两类影响因素，以此来提高预警准确度。

(5)灵敏性原则。预警指标所评测的船舶交通风险能够敏感的反映港口水域风险状况，同时指标的变动与港口水域风险的变动相关联，其数值的变化能直接反映出风险程度的变动态势。

目前，缺乏一种预警准确率高的港口水域船舶交通风险预警方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种将粗糙集理论的知识约简算法和支持向量机的分类方法这两者的优点结合，通过级联结构的支持向量机分类训练流程，建立基于RS-SVM的预警模型，由此构建预警准确率高的港口水域船舶交通风险预警方法。

本发明的技术方案如下：本发明的一种港口水域船舶交通风险预警方法，包括如下步骤：