施工区域船舶搁浅预警方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本技术涉及智能建造，具体涉及一种施工区域船舶搁浅预警方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术：

1、跨海铁路大桥常常位于整条铁路线路的关键节点处，在铁路建设过程中的重要性不言而喻。其中，在强涌潮、大流速海域上，往往存在高低潮位变化大、暗礁多以及海床标高变化大的特点，且施工区域跨海铁路大桥的建设不可避免会占用海上航道；而随着工程进度的推进，施工船舶数量与船舶吃水的不断增加，航道、港池等将变得十分拥挤，以致在施工过程易出现船舶搁浅问题，从而影响工程进度，甚至危及装备和人员安全。由此可见，如何实现施工区域船舶搁浅的有效预警是当前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种施工区域船舶搁浅预警方法、装置、设备及可读存储介质，可实现施工区域船舶搁浅的有效预警，以避免因船舶搁浅而影响工程进度。

2、第一方面，本技术实施例提供一种施工区域船舶搁浅预警方法，所述施工区域船舶搁浅预警方法包括：

3、获取与目标海域对应的目标船舶以及规划航行路径；

4、针对规划航行路径上的每个潮位观测点，将施工时间信息和施工气象信息输入至预设的潮位预测网络模型，得到预测潮位信息；

5、基于所述预测潮位信息、目标船舶的吃水深度以及与潮位观测点对应的海床标高确定是否存在搁浅风险；

6、若存在搁浅风险，则进行搁浅风险预警。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述存在搁浅风险的步骤之后，还包括：

8、基于搁浅风险信息、目标海域信息、船舶任务类型以及目标船舶的吃水深度重新规划出一条新的航行路径。

9、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述基于搁浅风险信息、目标海域信息、船舶任务类型以及目标船舶的吃水深度重新规划出一条新的航行路径的步骤之后，还包括：

10、判断所述新的航行路径的航行时间与所述规划航行路径的航行时间的比值是否大于预设阈值；

11、若是，则根据与所述新的航行路径对应的吃水深度要求以及当前海域的航行船只信息就近筛选出新船舶，以控制所述新船舶按照所述新的航行路径运行至目标海域执行任务；

12、若否，则控制所述目标船舶按照所述新的航行路径运行至目标海域执行任务。

13、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述存在搁浅风险的步骤之后，还包括：

14、将与搁浅风险区域对应的缓冲区的施工时间信息和施工气象信息输入至所述潮位预测网络模型，得到缓冲区预测潮位信息；

15、基于缓冲区预测潮位信息、目标船舶的吃水深度以及与缓冲区对应的海床标高确定缓冲区是否存在搁浅风险；

16、若缓冲区不存在搁浅风险，则基于缓冲区对规划航行路径进行更新，以替换搁浅风险区域，得到新的规划航行路径；

17、若缓冲区存在搁浅风险，则重新进行航行路径的规划。

18、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述将施工时间信息和施工气象信息输入至预设的潮位预测网络模型的步骤之前，还包括：

19、基于先验知识和包含时间信息的历史潮位观测时间序列构建数据集，所述先验知识包括潮位的周期和振幅以及与最大潮位对应的预设日期、与最小潮位对应的预设日期；

20、构建用于预测潮位的卷积神经网络模型；

21、通过所述数据集对所述卷积神经网络模型进行训练，以得到潮位预测网络模型。

22、结合第一方面，在一种实施方式中，所述进行搁浅风险预警，包括：

23、对搁浅风险区域进行可视化预警，并将预警信息推送至目标人员。

24、结合第一方面，在一种实施方式中，在所述基于所述预测潮位信息、目标船舶的吃水深度以及与潮位观测点对应的海床标高确定是否存在搁浅风险的步骤之后，还包括：

25、若不存在搁浅风险，则控制所述目标船舶按照所述规划航行路径运行至目标海域执行任务。

26、第二方面，本技术实施例提供了一种施工区域船舶搁浅预警装置，所述施工区域船舶搁浅预警装置包括：

27、获取模块，其用于获取与目标海域对应的目标船舶以及规划航行路径；

28、预测模块，其用于针对规划航行路径上的每个潮位观测点，将施工时间信息和施工气象信息输入至预设的潮位预测网络模型，得到预测潮位信息；

29、预警模块，其用于基于所述预测潮位信息、目标船舶的吃水深度以及与潮位观测点对应的海床标高确定是否存在搁浅风险；若存在搁浅风险，则进行搁浅风险预警。

30、结合第二方面，在一种实施方式中，施工区域船舶搁浅预警装置还包括路径规划模块，其用于基于搁浅风险信息、目标海域信息、船舶任务类型以及目标船舶的吃水深度重新规划出一条新的航行路径。

31、结合第二方面，在一种实施方式中，路径规划模块还用于：

32、判断所述新的航行路径的航行时间与所述规划航行路径的航行时间的比值是否大于预设阈值；

33、若是，则根据与所述新的航行路径对应的吃水深度要求以及当前海域的航行船只信息就近筛选出新船舶，以使预警模块控制所述新船舶按照所述新的航行路径运行至目标海域执行任务；

34、若否，则使预警模块控制所述目标船舶按照所述新的航行路径运行至目标海域执行任务。

35、结合第二方面，在一种实施方式中，预测模块还用于将与搁浅风险区域对应的缓冲区的施工时间信息和施工气象信息输入至所述潮位预测网络模型，得到缓冲区预测潮位信息；预警模块还用于基于缓冲区预测潮位信息、目标船舶的吃水深度以及与缓冲区对应的海床标高确定缓冲区是否存在搁浅风险；路径规划模块还用于若缓冲区不存在搁浅风险，则基于缓冲区对规划航行路径进行更新，以替换搁浅风险区域，得到新的规划航行路径；若缓冲区存在搁浅风险，则重新进行航行路径的规划。

36、结合第二方面，在一种实施方式中，施工区域船舶搁浅预警装置还包括模型构建模块，其用于：

37、基于先验知识和包含时间信息的历史潮位观测时间序列构建数据集，所述先验知识包括潮位的周期和振幅以及与最大潮位对应的预设日期、与最小潮位对应的预设日期；

38、构建用于预测潮位的卷积神经网络模型；

39、通过所述数据集对所述卷积神经网络模型进行训练，以得到潮位预测网络模型。

40、结合第二方面，在一种实施方式中，施工区域船舶搁浅预警装置还包括前端展示模块和信息推送模块；前端展示模块用于对搁浅风险区域进行可视化预警，信息推送模块用于将预警信息推送至目标人员。

41、结合第二方面，在一种实施方式中，预警模块还用于：若不存在搁浅风险，则控制所述目标船舶按照所述规划航行路径运行至目标海域执行任务。

42、第三方面，本技术实施例提供了一种施工区域船舶搁浅预警设备，所述施工区域船舶搁浅预警设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的施工区域船舶搁浅预警程序，其中所述施工区域船舶搁浅预警程序被所述处理器执行时，实现如前述的施工区域船舶搁浅预警方法的步骤。

43、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有施工区域船舶搁浅预警程序，其中所述施工区域船舶搁浅预警程序被处理器执行时，实现如前述的施工区域船舶搁浅预警方法的步骤。

44、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：

45、通过施工时间信息和施工气象信息并基于潮位预测网络模型对规划航行路径上的每个潮位观测点的潮位进行预测，以提前获取各个潮位观测点的预测潮位信息，然后再基于预测潮位信息、目标船舶的吃水深度以及与潮位观测点对应的海床标高确定是否存在搁浅风险；如果存在搁浅风险，则进行搁浅风险预警，以使得施工人员能够提前获悉搁浅信息，进而能够采取相关措施来避免船舶搁浅问题，从而保证工程进度正常进行以及保障装备和人员安全。由此可见，本技术实施例可实现施工区域船舶搁浅的有效预警，以避免因船舶搁浅而影响工程进度。