[发明专利]一种用于精确计算的航线计划优化方法和系统

权利要求书

1.一种用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取原始航线计划，依次识别所述原始航线计划中每相邻两个转向点间距离是否大于最短距离，如果大于最短距离，则根据最短距离，在所述每相邻两个转向点间补入插入点，设置插入点的转向点编号；并根据所述每相邻两个转向点的经纬度，计算出插入点的经纬度；根据每相邻两个转向点和插入点的经纬度，计算出所述相邻两个转向点和插入点间每相邻两点间距离；并根据转向点到目的地距离、到达当前转向点的时间和计划航速，计算出每个插入点到目的地距离、到达每个插入点的时间，得到补充后的航线计划；

根据补充后的航线计划中每个转向点的时间戳和经纬度，计算出船艏向，得到优化后的航线计划。

2.根据权利要求1所述的用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，所述原始航线计划包括：转向点编号、经度、纬度、航速、到下一转向点的距离、到目的地总距离、计划到达当前转向点的时间；

所述插入点的转向点编号，与原始航线计划中转向点编号的设置规则不同，以区别于所述原始航线计划中的转向点。

3.根据权利要求2所述的用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，所述最短距离，根据每相邻两个转向点中初始转向点的计划航速与1小时的乘积而得到。

4.根据权利要求3所述的用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，所述根据最短距离，在所述每相邻两个转向点间补入插入点，是从相邻两个转向点中初始转向点开始，以最短距离为间隔，依次补入插入点，直至最后补入的插入点与相邻两个转向点中目标转向点距离小于最短距离，不再补入插入点。

5.根据权利要求4所述的用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，所述根据每相邻两个转向点的经纬度，计算出插入点的经纬度是基于每相邻两个转向点的纬度相差不大且均匀分布，得到插入点的经度lot，纬度lat的计算公式是：

其中，lw₁为相邻两个转向点中初始转向点的纬度，lj₁为所述初始转向点的经度，lw₂为相邻两个转向点中目标转向点的纬度，lj₂为所述目标转向点的经度，d为插入点与初始转向点间的距离，其中第一个插入点与初始转向点间的距离为最短距离，第二个插入点与初始转向点间的距离为2倍最短距离，依次类推；distonext为原始航线计划中所述相邻两个转向点间的距离。

6.根据权利要求5所述的用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，所述根据每相邻两个转向点和插入点的经纬度，计算出所述两个转向点和插入点间每相邻两点间距离，是基于球面三角余弦定理，计算公式是：

dist＝arccos(sin(lat₁)sin(lat₂)+cos(lat₁)cos(lat₂)cos(lot₁-lot₂))×3440.27

其中，lat₁和lat₂分别为两点的纬度，lot₁和lot₂分别为两点的经度，dist为两点间距离。

7.根据权利要求1-6任一所述的用于精确计算的航线计划优化方法，其特征在于，所述根据补充后的航线计划中每个转向点的时间戳、经度和纬度计算出船艏向，包括如下步骤：

根据时间戳，取出相邻两个时刻的转向点，作为待计算的两点，将待计算的两点间的纬度差按照预置的划分精度分成多个小段；

依次计算每个小段在墨卡托海图上的距离；

将每个小段的墨卡托海图上的距离汇总求和，记为p；

将待计算的两点间的经度差除以预置的划分精度，记为q；

基于反正切函数，根据p和q，计算出待计算的两点间的绝对夹角α＝arctan(p/q)；

将α转换为与正北方向的夹角，得到船艏向θ＝90-α。