[發明專利]一種航行計劃智能編排及風險預測的方法

在審

• 申請號: 201710856681.5
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107591029A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 李國成;張耀偉;劉鐵樹;史國友;馬麟;馬龍;云會杰
• 申請（專利權）人: 中華人民共和國天津海事局
• 主分類號: G08G3/00
• 分類號: G08G3/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 仝林葉

技術領域

本發明涉及船舶航行計劃智能編排領域，更具體的說，是一種可以根據船舶航行計劃及水域實時非計劃船舶航行狀態，自動快速計算船舶未來位置，從而預測風險，給予VTS人員以決策支持。

背景技術

隨著國家京津冀一體化戰略的實施，天津港等港口不斷發展，復式航道投入使用，港口航道、泊位、水深、通航標準及港口水域通航環境布局發生較大變化，交通流構成和船舶進出港交通組織模式更加復雜。港口通航環境日益復雜，同時進出港船舶呈現大型化、快速化的發展趨勢，這些狀況都對船舶交通管理構成了新的挑戰。為了保障船舶交通暢通和安全，VTS值班員要能根據船舶通航模式、交通風險要素以及通航需求的變化及時調整監管重心。復式航道有效提高了航道通過效率和雙向通航能力，解決了小型船舶占用航道資源等問題，在帶來經濟效益的同時，港口風險提高，無法人工預測。目前，船舶航行計劃編排和船舶動態沖突協調主要依靠人工進行，占用了VTS值班人員大量精力，效率較低，甚至出現航行計劃編排不合理和動態沖突判斷不準確的問題，導致進出港船舶需要不斷進行核實，嚴重占用有限的高頻資源，甚至直接影響船舶進出港動態安排效率。

發明內容

為了解決上述問題，本發明可優化港口船舶航行計劃編排和交通組織工作，提升航行計劃管理工作效率和水平，深度挖掘復式航道通航潛力，提高復式航道交通組織效率和航道資源利用率，有效支持港口生產。

本發明是一種航行計劃智能編排及風險預測的方法，按照下述步驟進行：

1.24小時推演

(1).獲取航行計劃

通過網絡獲取未來24小時船舶進出港計劃；

(2).智能編排航行計劃

智能編排航行計劃是將時間段形式的航行計劃細化到具體的時間節點，按如下規則進行：

進港船舶按如下方法排序：

按照船舶吃水將航行計劃中的船舶分配到不同上線點，

相同上線點的船舶按照下列原則順序排列：

郵輪母港船舶、30萬噸油輪優先；

港區優先級高的，優先放行船舶；

進港船舶按照泊位先里后外的原則以10分鐘為時間間隔依次進港；

出港船舶按如下原則順序排列：

郵輪母港船舶、30萬噸油輪優先；

按照先外后里原則依次出港，位置相差兩個泊位相鄰的泊位不能同時離泊。

(3).生成航跡

生成航跡是預測船舶未來航行的位置，具體計算方法如下：

1.計算船舶應走航路；

2.判斷計算步長內的實際航行距離是否小于航段剩余航程；

3.若小于，則船舶仍處于該航段，保存位置，更新航段剩余航程；

4.若大于，則船舶超出該航段，保存位置，更新下一航段的剩余航程；

5.判斷是否駛出航路；

6.若駛出，結束航跡生成；

(4).計算風險

目前對如下風險進行分析：

碰撞風險，如果兩船的最近會遇距離小于一定閾值(默認設為1海里)，最近會遇時間為正值，且逐漸變小，則給出碰撞風險的提示；

密度過大，如果Y字口區域密度過大會給出風險提示。按照天津港的實際如果10分鐘內Y字口有4艘船舶，將會報警。同時如果兩船的前后距離小于6倍船長，也會有報警；

靠離妨礙，如果有一艘船正在進行靠離泊作業，此時周圍如果有其它船經過則稱為靠離妨礙；

船寬和超限，航道對于船寬有如下要求：擬相對航行的普通船舶兩船船寬之和大于等于65米；或擬相對航行的船舶其中一艘為載運本標準所述危險物質的船舶時，其兩船船寬之和大于等于52米；

(5).結合電子海圖系統顯示風險情況

結合電子海圖系統，直觀的將風險情況顯示到電子海圖系統屏幕，更直觀的得出風險發生位置。

2.實時推演

(1).獲取航行計劃

通過網絡獲取未來2小時船舶進出港計劃；

(2).獲取實時非計劃船舶

非計劃船舶也在VTS水域航行，也會對計劃船舶構成危險，因此實時推演需要通過AIS、雷達錄取數據獲得水域非計劃船舶，生成臨時計劃；

(3).生成航跡

生成航跡是預測船舶未來航行的位置，具體計算方法如下：

1.計算船舶應走航路；

2.判斷計算步長內的實際航行距離是否小于航段剩余航程；

3.若小于，則船舶仍處于該航段，保存位置，更新航段剩余航程；

4.若大于，則船舶超出該航段，保存位置，更新下一航段的剩余航程；