[發(fā)明專利]一種基于空間聚類的鳥擊事件風險綜合防控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810834577.0
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109214419B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 邵荃;尉煒;許晨晨
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于空間聚類的鳥擊事件風險綜合防控方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集歷史鳥擊事件報告中的數(shù)據(jù)，進行歷史鳥擊事件的因素識別；所述因素識別主要包括鳥類自身因素識別和機場周圍環(huán)境因素識別；

(2)根據(jù)鳥類自身因素，綜合評價鳥類自身風險值R；所述鳥類自身風險值R通過以下公式實現(xiàn)：

R＝(S+N+F+L+M)*100/5

其中，S為鳥的種類，N為相對數(shù)量，F(xiàn)為遇見頻次，L為體長系數(shù)，M為鳥類遷徙類型；

(3)根據(jù)鳥類自身風險值，結(jié)合年份變化對鳥類行為的影響，以不同權(quán)重刻畫鳥類活動隨時間變化的影響，得出鳥擊事件綜合風險值；

(4)基于核密度的空間聚類算法進行鳥擊事件熱點識別，對聚類結(jié)果進行分析及評價；

(5)對頻發(fā)區(qū)域進行鳥擊防控方案的成本收益分析，從“效益-成本”比的角度評選出最優(yōu)的防控方案；

所述步驟(4)包括以下步驟：

(41)根據(jù)鳥擊事件空間位置信息，進行網(wǎng)格化分區(qū)，以網(wǎng)格內(nèi)鳥擊事件數(shù)量大于一預設閾值的網(wǎng)格作為高密度網(wǎng)格，將每個高密度網(wǎng)格及其鄰近網(wǎng)格作為一個局部計算區(qū)域；

(42)在計算區(qū)域中查找具有鄰近關(guān)系的點集，構(gòu)建該區(qū)域的密度估計函數(shù)：

其中，n為計算區(qū)域內(nèi)鳥擊事件總數(shù)，h_x,h_y,h_z為計算概率密度函數(shù)時所需的窗寬，x_i,y_i,z_i對應著已知的數(shù)據(jù)點的空間位置信息；

(43)根據(jù)鳥擊事件熱點區(qū)域分布情況，獲取其聚集形狀、平均綜合風險值特征；

步驟(5)所述的“效益-成本”比評價模型如下：

SIRD_j＝安全效果/安全投入＝∑P_iR_iΔS_i/C_j

ΔS(C)＝Sexp(s/C)+S₀

C(j)＝C₁x_j+C₂y_j+…+φ(C₁,C₂,...)

其中，SIRD_j為第j種方案安全防控合理度，P_i為防控系統(tǒng)中第i種鳥類發(fā)生鳥擊的概率，R_i為防控系統(tǒng)中第i種鳥類導致的鳥擊最大損失后果，ΔS_i為防控后對第i種鳥類導致鳥擊風險的消除程度，C_j為第j種風險防控方案的總成本值，參數(shù)S與s控制ΔS的消除速度，S₀能夠控制ΔS的邊界值，當C趨近無窮大時，風險消除的速率逐漸降低；參數(shù)C₁，C₂表示單位人力及設備成本，x_j,y_j表示第j種風險控制方法所需的人數(shù)和設備數(shù)，φ(C₁,C₂,...)表示各種成本的疊加效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于空間聚類的鳥擊事件風險綜合防控方法，其特征在于，步驟(3)所述的鳥擊事件中綜合風險值公式如下：

R_c＝r_t*R

其中，r_t為t年的權(quán)重。