[发明专利]一种船舶碰撞风险评估与预警方法及系统有效
申请号: | 202010747161.2 | 申请日: | 2020-07-29 |
公开(公告)号: | CN111951606B | 公开(公告)日: | 2021-07-30 |
发明(设计)人: | 刘敬贤;刘文;王凯;刘钊 | 申请(专利权)人: | 武汉理工大学 |
主分类号: | G08G3/00 | 分类号: | G08G3/00;G08G3/02 |
代理公司: | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人: | 肖遥 |
地址: | 430070 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 船舶 碰撞 风险 评估 预警 方法 系统 | ||
1.一种船舶碰撞风险评估与预警方法,其特征在于,包括:
获取指定船舶所处位置的水文信息及气象信息,并获取所述指定船舶与其它船舶的航行信息,其中,所述航行信息包括航速、航向及船位;
基于所述水文信息、所述气象信息及所述航行信息,通过已训练的自适应船舶碰撞风险评估模型评估得到所述指定船舶的实时碰撞风险,其中,所述自适应船舶碰撞风险评估模型根据预设的碰撞未遂事故数据库及所述指定船舶所处的水域而构建,所述碰撞未遂事故数据库包括至少一对航行轨迹对,且每对航行轨迹对中的两条航行轨迹的最小相对距离均小于预设阈值;
根据所述实时碰撞风险确定所述指定船舶的风险等级;
向所述指定船舶输出与所述风险等级相关联的预警消息;
在所述根据所述实时碰撞风险确定所述指定船舶的风险等级之前,所述船舶碰撞风险评估与预警方法还包括:
对所述指定船舶所处的水域进行网格化,得到组成所述水域的至少两个水域网格;
通过所述自适应船舶碰撞风险评估模型,计算得到所述指定船舶所处的水域中的每对航行轨迹对的碰撞风险最高值;
确定每对航行轨迹对中的2个目标轨迹点,其中,所述2个目标轨迹点为航行轨迹对的碰撞风险最高值所对应的2个轨迹点;
针对每个水域网格,将处于所述水域网格的目标轨迹点所对应的碰撞风险最高值进行累加,得到所述水域网格的历史冲突风险;
将所述指定船舶所处位置所对应的水域网格的历史冲突风险确定为网格历史冲突风险;
相应地,所述风险等级包括实时风险等级及水域风险等级,所述根据所述实时碰撞风险确定所述指定船舶的风险等级,包括:
根据所述实时碰撞风险确定所述指定船舶的实时风险等级,并根据所述网格历史冲突风险确定所述指定船舶的水域风险等级。
2.如权利要求1所述的船舶碰撞风险评估与预警方法,其特征在于,所述船舶碰撞风险评估与预警方法还包括:
对指定水域的各条航行轨迹进行数据清洗及排序,以得到至少一对航行轨迹对;
针对所述指定水域的每对航行轨迹对,对所述航行轨迹对中的两条航行轨迹分别进行插值处理,得到两条插值处理后的航行轨迹;
检测所述两条插值处理后的航行轨迹的最小相对距离是否小于所述预设阈值;
若所述两条插值处理后的航行轨迹的最小相对距离小于所述预设阈值,则将所述两条插值处理后的航行轨迹所组成的航行轨迹对存入所述碰撞未遂事故数据库中。
3.如权利要求1所述的船舶碰撞风险评估与预警方法,其特征在于,所述船舶碰撞风险评估与预警方法还包括:
获取与所述碰撞未遂事故数据库中的每对航行轨迹对相关的历史水文信息、历史气象信息及历史航行信息;
根据与每对航行轨迹对相关的历史水文信息、历史气象信息及历史航行信息,对待训练的船舶碰撞风险评估模型进行训练,得到已训练的船舶碰撞风险评估模型;
根据所述指定船舶所处的水域,确定模型调整参数;
根据所述已训练的船舶碰撞风险评估模型及所述模型调整参数,得到已训练的自适应船舶碰撞风险评估模型。
4.如权利要求1所述的船舶碰撞风险评估与预警方法,其特征在于,在将所述指定船舶所处位置所对应的水域网格的历史冲突风险确定为网格历史冲突风险之后,所述船舶碰撞风险评估与预警方法还包括:
获取所述指定船舶所处位置所对应的水域网格中,发生船舶碰撞事故的概率;
根据所述概率对所述网格历史冲突风险进行调整;
相应地,所述根据所述实时碰撞风险和所述网格历史冲突风险确定所述指定船舶的风险等级,包括:
根据所述实时碰撞风险和调整后的所述网格历史冲突风险确定所述指定船舶的风险等级。
5.如权利要求1所述的船舶碰撞风险评估与预警方法,其特征在于,在所述通过所述自适应船舶碰撞风险评估模型,得到各个水域网格的历史冲突风险之后,所述船舶碰撞风险评估与预警方法还包括:
根据所述各个水域网格的历史冲突风险,对所述水域的虚拟海图进行标注;
向所述指定船舶输出标注后的所述虚拟海图。
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