[發明專利]一種滾動規劃的船舶沖突預警方法

在審

• 申請號: 201711492948.3
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN108108588A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 韓云祥;趙景波;李廣軍
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G08G3/02
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 陳曉君

本發明涉及一種滾動規劃的船舶沖突預警方法，包括如下幾個步驟，首先通過海面雷達獲得船舶的實時和歷史位置信息并做初步處理；然后在每一采樣時刻對船舶軌跡數據預處理，然后在每一采樣時刻對船舶軌跡數據聚類，再而在每一采樣時刻對船舶軌跡數據利用隱馬爾科夫模型進行參數訓練，然后在每一采樣時刻依據隱馬爾科夫模型參數，采用Viterbi算法獲取當前時刻觀測值所對應的隱狀態q，最后在每一采樣時刻通過設定預測時域W，基于船舶當前時刻的隱狀態q，獲取未來時段船舶的位置預測值O，并通過建立安全規則集對船舶的動態行為實施監控并及時發出告警信息。本發明滾動實時對船舶軌跡進行預測，有效預警海域沖突，提高海上交通的安全性。

本申請是申請號為：201410849410.3，發明創造名稱為《一種船舶沖突預警方法》，申請日為：2014年12月30日的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種海域交通管制方法，尤其涉及一種基于滾動規劃策略的船舶沖突預警方法。

背景技術

隨著全球航運業的快速發展，部分繁忙海域內的交通愈加擁擠。在船舶交通流密集復雜海域，針對船舶間的沖突情形仍然采用航行計劃結合人工間隔調配的管制方式已不能適應航運業的快速發展。為保證船舶間的安全間隔，實施有效的沖突預警就成為海域交通管制工作的重點。船舶沖突預警是航海領域中的一項關鍵技術，安全高效的預警方案對于增加海域船舶流量以及確保海運安全具有重大意義。

為了提高船舶的航行效率，船用雷達自動標繪儀目前已經被廣泛應用到船舶監控和避碰中，該設備通過提取船舶相關信息為船舶間沖突情形的判定提供參考依據。而船舶沖突預警是基于對船舶軌跡的預測的基礎上，在船舶實際航行中，受氣象條件、導航設備以及駕駛員操作等各種因素的影響，它的運行狀態往往不完全屬于某一特定的運動狀態，故目前對船舶軌跡的預測及船舶沖突預警均沒有較為準確的方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種魯棒性較好的船舶沖突預警方法，該方法的船舶軌跡預測精度較高，船舶沖突預警的準確性及時效性均較好。

實現本發明目的的技術方案是提供一種滾動規劃的船舶沖突預警方法，包括如下幾個步驟：

①通過海面雷達獲得船舶的實時和歷史位置信息，各船舶的位置信息為離散二維位置序列x'＝[x1',x2',...,xn']和y'＝[y1',y2',...,yn']，通過應用小波變換理論對原始離散二維位置序列x'＝[x1',x2',...,xn']和y'＝[y1',y2',...,yn']進行初步處理，從而獲取船舶的去噪離散二維位置序列x＝[x1,x2,...,xn]和y＝[y1,y2,...,yn]；