[发明专利]船舶航行安全评估方法、装置、电子设备及介质

权利要求书

1.一种船舶航行安全评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、获取船舶安全因素数据集，所述船舶安全因素数据集中包括根据船舶实际航行的环境得到的数据，对所述船舶安全因素数据集的数据进行清洗，选择参数特征符合预设要求的因素数据作为原始数据集；

S2、将所述原始数据集中的因素数据划分为训练集和验证集；

S3、根据第一规则确定船舶航行安全评估因素集，确定三级评价因素体系；

S4、根据船舶安全管理体系规范对船舶航行安全评估因素集中各个因素数据的要求，结合专家经验确定航行安全评估因素集中环境条件三级子因素数据的量化赋值处理规则；

S5、根据所述三级评价因素体系，通过岭形分布的隶属函数对三级子因素数据进行单因素通过预设的权重集中权重进行模糊评判，并根据模糊评价结果对二级因素、一级因素进行评价，得到最终船舶航行安全的评估值；

S6、根据所述训练集，使用改进粒子群算法优化所述权重集中权重，得到优化后的权重；

S7、将优化后的权重通过重复执行步骤S5对所述验证集进行模糊综合评估得到船舶安全评估分数真实值，通过安全评估分数与船舶安全评估分数真实值对比，分析评估误差。

2.如权利要求1所述的船舶航行安全评估方法，其特征在于，

所述步骤S4中量化赋值处理规则包括：将所述三级子因素数据按照风险程度由高到低划分为安全、较安全、一般、较危险、危险5个相对安全等级。

3.如权利要求2所述的船舶航行安全评估方法，其特征在于，

所述步骤S5包括：

根据所述三级评价因素体系，通过隶属函数采用岭形分布对环境条件子因素进行单因素得到三级子因素数据评价矩阵，设置单因素权重集；

通过三级单因素评价矩阵以及权重集进行模糊运算得到二级因素风险评价矩阵；

通过所述二级因素风险评价矩阵以及权重集进行模糊运算得到一级因素风险评价矩阵；

通过所述一级因素风险评价矩阵以及权重集得到最终环境条件评价矩阵；

通过所述最终环境条件评价矩阵以及评分规则得到最终船舶航行安全的评估值。

4.如权利要求3所述的船舶航行安全评估方法，其特征在于，

对所述三级单因素评价矩阵R₁以及所述权重集W₁进行模糊运算得到船舶航行安全的二级因素风险评价矩阵U₁₁₁，运算公式如下：

其中，b为二级因素风险评价矩阵U₁₁₁安全的隶属度值，进行模糊运算中模糊算子采用加权平均型，模糊算子如下：

其中w_i是第i个因素对应的权重，r_ij是第i个因素对于j安全等级的隶属度，b_j为第j安全等级的隶属度值。

5.如权利要求4所述的船舶航行安全评估方法，其特征在于，

所述步骤S6中改进粒子群算法的惯性权重采用随迭代次数线性减小的方式；在迭代开始时增大搜索范围，在迭代达到预设次数时惯性权重减小，速度减小，实现局部搜索优化。

6.如权利要求4所述的船舶航行安全评估方法，其特征在于，

当粒子的任一维趋于稳定时，给粒子一个随机扰动，使得粒子发生变异，从而使得粒子跳出局部极值，随机扰动的扰动系数随着迭代次数而减小。