[发明专利]一种渡船碰撞风险评估方法、系统、装置及介质

权利要求书

1.一种渡船碰撞风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过设置水域边界坐标确定围成区域，获取所述围成区域内的AIS数据，对所述AIS数据进行预处理并获取船舶信息；

根据船舶信息构建船舶的原始轨迹，对所述原始轨迹进行分段；

根据渡船和目标船原始轨迹的时空分布获取航程中可能与渡船会遇的目标船，计算渡船与每艘目标船的相对运动参数，识别其中的会遇船舶；

根据渡船和相应会遇船舶的轨迹数据构建渡船横越过程中的多船会遇场景，根据多船会遇场景评估渡船碰撞风险；

所述根据船舶信息构建船舶的原始轨迹，对所述原始轨迹进行分段，包括：

根据MMSI对AIS数据进行分组，并将AIS数据中的坐标点按照时序排列，重构原始轨迹；

从所述原始轨迹中筛选出渡船轨迹和顺航道航行的目标船轨迹；

根据所述渡船轨迹的周期运动特点，采用基于起点和终点特征的方法对渡船轨迹进行分段；

采用基于时间阈值的轨迹分段方法可对目标船轨迹进行分段，得到目标船轨迹集合；

所述根据船舶信息构建船舶的原始轨迹的步骤还包括删除轨迹异常点的步骤，具体为：

根据渡船轨迹中相邻两点距离之和计算每条渡船轨迹的长度，根据计算的长度识别出长度异常的渡船轨迹；

对于顺航道航行的目标船轨迹，分别计算目标船轨迹中相邻3点中首点和中间点、尾点和中间点之间的航速差值、航向差值、距离与时间差的比值，根据计算获得的比值识别并删除异常点。

2.根据权利要求1所述的一种渡船碰撞风险评估方法，其特征在于，将渡船从一码头至另一码头的轨迹作为一个航程；将每个航程中从渡船附近经过，且可能与渡船发生碰撞的船舶作为会遇船舶；将渡船横越的整个过程中渡船及所有会遇船舶的相对运动作为一个会遇场景，在识别出会遇场景后，对场景中渡船与每艘目标船之间的碰撞风险分别进行评估，随后得到渡船每一时刻的碰撞风险。

3.根据权利要求1或2所述的一种渡船碰撞风险评估方法，其特征在于，所述根据渡船和相应会遇船舶的轨迹数据构建渡船横越过程中的多船会遇场景，根据多船会遇场景评估渡船碰撞风险，包括：

选取参数作为碰撞风险的评估指标；

计算各评价指标的权重；

对识别出的所有会遇场景中的评价指标的分布进行拟合，计算出各评价指标的风险影响因素值；

根据权重和风险影响因素值计算会遇场景中每一时刻渡船与各目标船之间的CRI；

计算渡船每个航程中的平均CRI，根据平均CRI识别高碰撞风险区域。

4.根据权利要求3所述的一种渡船碰撞风险评估方法，其特征在于，所述对识别出的所有会遇场景中的评价指标的分布进行拟合，计算出各评价指标的风险影响因素值，包括：

在构建的多船会遇场景中，获取渡船与所有会遇目标船在每一轨迹点处的距离、相对速度、DCPA和TCPA，作为评估指标；

对评估指标的分布进行拟合，得到各个评估指标服从的分布；

根据相对速度的取值计算累计概率，以及根据距离、DCPA、TCPA的取值计算互补累计概率，作为各个指标的风险影响因素值。

5.根据权利要求4所述的一种渡船碰撞风险评估方法，其特征在于，所述根据权重和风险影响因素值计算会遇场景中每一时刻渡船与各目标船之间的CRI，包括：

根据权重和渡船在航程中每一轨迹点处的风险影响因素值，计算渡船和一艘会遇船舶在整个横越过程中的CRI；

取每一时刻渡船与各会遇船舶之间碰撞风险最大值作为渡船横越过程中的CRI值，获得渡船每个航程CRI的整体变化情况。