一种船舶偏航碰撞风险评估方法及系统与流程

本发明涉及船舶安全，具体涉及一种船舶偏航碰撞风险评估方法及系统。

背景技术：

1、随着水域交通的日益繁忙，防止船舶与桥梁等建筑物发生碰撞事故成为关键问题，传统的船舶导航系统通常依赖于船舶操纵员的经验和导航仪器，但这种方法存在一定的局限性。目前，存在许多船舶碰撞风险评估的技术，然而，这些技术在微观水平上对船舶碰撞风险的准确评估方面存在不足之处。

2、传统船舶碰撞风险评估方法通常仅基于宏观水平的数据，未能提供对船舶微观碰撞风险的精确评估，因此，需要一种更为细致和准确的船舶偏航碰撞风险评估方法，以提高水域交通的安全性和效率。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明中提供了一种船舶偏航碰撞风险评估方法及系统，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种船舶偏航碰撞风险评估方法，所述方法包括：

4、获取桥梁桥区水域船舶行驶实况数据；

5、建立船舶碰撞风险评估模型，对船舶微观风险进行评估；

6、根据评估结果，确定船舶是否有碰撞风险并判断船舶的碰撞风险等级。

7、进一步地，船舶偏航碰撞风险评估模型为基于两个独立因素概率的乘法模型，所述两个独立因素概率为角度概率和距离概率。

8、进一步地，得到所述角度概率，包括：

9、根据船舶行驶实况数据，获取船舶航向角和桥墩位置点形成的闭合图形区域；

10、获取船舶当前距离各桥墩的角度范围，并根据所述角度范围计算所述角度概率。

11、进一步地，根据船舶行驶实况数据，获取桥墩位置点形成的闭合图形区域，包括：

12、获得桥梁上各个桥墩的位置点坐标信息，所述坐标信息至少包括所述各个桥墩的顶点坐标信息；

13、根据各个桥墩的所述位置点坐标信息，分别以各个桥墩的各顶点拟合成类圆形区域，各所述区域即为所述闭合图形区域。

14、进一步地，获取船舶当前距离各桥墩的角度范围，并根据所述角度范围计算所述角度概率，包括：

15、根据船舶当前距离各桥墩的角度范围，若所述船舶航向角在任意一个船舶当前距离各桥墩的角度范围内，则所述角度概率pangle＝1；

16、若所述船舶航向角不在所述任意一个船舶当前距离各桥墩的角度范围内，计算距离桥墩最小角度，公式为：

17、minangle＝min(abs(shipangle-θ1)，abs(shipangle-θ2)，abs(shipangle-θ3)，abs(shipangle-θ4)，…)

18、其中，abs为绝对值，θ1、θ2，θ3、θ4…分别为船舶与其中一桥墩的角度范围的极值；计算所述角度概率，公式为：

19、

20、其中，0.1为调节系数，避免分母为1，若得到所述角度概率pangle≥1，则pangle＝1。

21、进一步地，得到所述距离概率，包括：

22、根据船舶行驶实况数据，获取船舶距离各桥墩的实时距离、船舶速度和船舶吨位；

23、将所述船舶速度和船舶吨位转化为距离指标；

24、根据所述实时距离和距离指标，计算所述距离概率。

25、进一步地，将所述船舶速度和船舶吨位转化为距离指标，包括：

26、将所述船舶速度转化为未来1min的行驶距离，公式为：

27、

28、其中，shipspeed为所述船舶速度；

29、将所述船舶吨位转化为停船距离，转化标准根据船舶的载重吨和船舶长度确定。

30、进一步地，根据所述实时距离和所述距离指标，计算所述距离概率，包括：

31、根据所述实时距离，计算船舶距离桥墩的最小距离，公式为：

32、

33、其中，为船舶距离桥墩的最小距离，所述shipdis1，shipxis2，…为各桥墩距离船舶的事实距离；

34、根据所述最小距离和距离指标，计算所述距离概率，公式为：

35、

36、其中，pdis为距离概率，为所述停船距离，若pdis＜0或者pdis＞1，则pdis＝1。

37、进一步地，根据评估结果，确定船舶是否有碰撞风险并判断船舶的碰撞风险等级，包括：

38、若船舶连续5次碰撞概率prsik大于0.6，则推送预警，所述prisk＝pangle*pdis，其中低预警程度为(0.6，0.8]，中预警程度为(0.8，0.9]，高预警程度为(0.9，1]。

39、一种船舶偏航碰撞风险评估系统，所述系统包括：

40、数据采集模块，获取桥梁桥区水域船舶行驶实况数据；

41、风险评估模块，建立船舶碰撞风险评估模型，对船舶微观风险进行评估；

42、风险预警模块，根据评估结果，确定船舶是否有碰撞风险并判断船舶的碰撞风险等级。

43、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

44、有效避免传统方法在动态水域环境下评估准确性低的不足，提高了水域交通的安全性，更标准且精确地地评估船舶微观碰撞风险，为船舶操纵员和管理机构提供了更可靠的决策依据。

45、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，船舶偏航碰撞风险评估模型为基于两个独立因素概率的乘法模型，所述两个独立因素概率为角度概率和距离概率。

3.根据权利要求2所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，得到所述角度概率，包括：

4.根据权利要求3所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，根据船舶行驶实况数据，获取桥墩位置点形成的闭合图形区域，包括：

5.根据权利要求3所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，获取船舶当前距离各桥墩的角度范围，并根据所述角度范围计算所述角度概率，包括：

6.根据权利要求2所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于,得到所述距离概率，包括：

7.根据权利要求6所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于,将所述船舶速度和船舶吨位转化为距离指标，包括：

8.根据权利要求6所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，根据所述实时距离和所述距离指标，计算所述距离概率，包括：

9.根据权利要求1所述的船舶偏航碰撞风险评估方法，其特征在于，根据评估结果，确定船舶是否有碰撞风险并判断船舶的碰撞风险等级，包括：

10.一种船舶偏航碰撞风险评估系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结本发明涉及船舶安全技术领域，具体涉及一种船舶偏航碰撞风险评估方法及系统，方法包括：获取桥梁桥区水域船舶行驶实况数据；建立船舶碰撞风险评估模型，对船舶微观风险进行评估；根据评估结果，确定船舶是否有碰撞风险并判断船舶的碰撞风险等级。通过本发明，有效避免传统方法在动态水域环境下评估准确性低的不足，提高了水域交通的安全性，更标准且精确地地评估船舶微观碰撞风险，为船舶操纵员和管理机构提供了更可靠的决策依据。技术研发人员：张志祥,杨阳,刘强,李东亚,朱玲受保护的技术使用者：江苏中路工程技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12