[發(fā)明專利]一種非沖突狀態(tài)船舶集群態(tài)勢分析方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910516643.4 | 申請日: | 2019-06-14 |
| 公開(公告)號: | CN110444045B | 公開(公告)日: | 2021-03-02 |
| 發(fā)明(設計)人: | 王曉原;張露露;夏媛媛;朱慎超;孫懿飛;馮凱;趙新越 | 申請(專利權)人: | 青島科技大學 |
| 主分類號: | G08G3/02 | 分類號: | G08G3/02;G06N7/02 |
| 代理公司: | 北京易捷勝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11613 | 代理人: | 齊勝杰;孫曉淑 |
| 地址: | 266000 山*** | 國省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 沖突 狀態(tài) 船舶 集群 態(tài)勢 分析 方法 | ||
本公開實施例涉及一種非沖突狀態(tài)船舶集群態(tài)勢分析方法,其包括:根據(jù)船舶會遇類型對船舶會遇區(qū)域進行劃分;將船舶感知區(qū)域劃分為多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格,其中船舶感知區(qū)域是以目標船為中心根據(jù)船舶碰撞危險距離界限劃定的圓形區(qū)域;對船舶集群態(tài)勢進行多視圖分析,在多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格中對目標船與目標船周圍的干擾船之間的作用力通過作用粒度進行描述;采用模糊邏輯規(guī)則結合所述作用粒度,得到所述虛擬動態(tài)網(wǎng)格內(nèi)船舶對所述目標船的作用力;根據(jù)所述多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格之間的作用力,得到船舶集群態(tài)勢對目標船的作用力集合。本公開實施例提供的方法可以對船舶感知區(qū)域中的集群態(tài)勢從作用力的角度進行全面分析,提高船舶集群態(tài)勢分析的準確性。
技術領域
本公開涉及船舶技術領域,尤其涉及一種非沖突狀態(tài)船舶集群態(tài)勢分析方法。
背景技術
智能無人船舶是一種無人駕駛船舶,擁有自主航行、智能機艙、能效管理、貨物運輸和智能集成平臺,該技術融合了船舶、通信、自動化、機器人控制、遠程監(jiān)控、網(wǎng)絡化系統(tǒng)等技術,可實現(xiàn)自主導航、智能避障等功能。與有人駕駛船相比,智能無人船舶具有安全系數(shù)高,經(jīng)濟環(huán)保,綠色節(jié)能的優(yōu)點。而對智能無人船舶的路徑規(guī)劃,是智能無人船舶自主航行系統(tǒng)的核心內(nèi)容。
船舶集群態(tài)勢是指針對無人船在船舶感知區(qū)域內(nèi)所有交通實體部署和行為所構成的狀態(tài)和形勢,包含交通實體所能感知到的所有信息。無人船態(tài)勢復雜性分析是船舶在繁忙水域航行時對船舶整體危險度評估的前提條件,并對船舶避碰決策起重要作用。現(xiàn)有的對船舶會遇的研究多為兩船會遇的研究,缺乏對復雜繁忙水域非沖突狀態(tài)下多船會遇態(tài)勢的研究,缺少準確性以及全面性,無法滿足無人船高效、自主航行的要求。
基于上述,現(xiàn)有的船舶會遇態(tài)勢的分析仍然存在上述缺陷。
上述缺陷是本領域技術人員期望克服的。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術問題
為了解決現(xiàn)有技術的上述問題,本公開提供一種非沖突狀態(tài)船舶集群態(tài)勢分析方法,其可以通過無人船舶自行決策判定,實現(xiàn)對復雜繁忙水域中會遇情況的全面分析,滿足無人船高效、自主航行的要求。
(二)技術方案
為了達到上述目的,本公開采用的主要技術方案包括:
本公開一實施例提供一種非沖突狀態(tài)船舶集群態(tài)勢分析方法,其包括:
將船舶感知區(qū)域劃分為多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格,其中所述船舶感知區(qū)域以目標船為中心根據(jù)船舶碰撞危險距離界限劃定的圓形區(qū)域;
對船舶集群態(tài)勢進行多視圖分析,在所述多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格中對所述目標船的作用力通過作用粒度進行描述;
采用模糊邏輯規(guī)則結合所述作用粒度,得到所述虛擬動態(tài)網(wǎng)格內(nèi)船舶對所述目標船的作用力;
根據(jù)所述多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格之間的作用力,得到船舶集群態(tài)勢對目標船的作用力集合。
在本公開的一種示例性實施例中,所述將船舶感知區(qū)域劃分為多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格包括:
以所述目標船為中心,以所述目標船與干擾船的安全會遇距離以及動界半徑為新的半徑,向外劃分圓周區(qū)域;
將所述船舶感知區(qū)域從內(nèi)到外依次劃分為碰撞區(qū)域、主要干擾區(qū)域和次要干擾區(qū)域;
通過所述碰撞區(qū)域、所述主要干擾區(qū)域和所述次要干擾區(qū)域結合對會遇區(qū)域的角度劃分結果,得到24個虛擬動態(tài)網(wǎng)格。
在本公開的一種示例性實施例中,當所述目標船或所述干擾船的船長大于50米時,所述新的半徑為6海里。
在本公開的一種示例性實施例中,所述根據(jù)非沖突會遇的類型對船舶集群態(tài)勢進行分層分析,在所述多個虛擬動態(tài)網(wǎng)格中選擇虛擬代表船包括:
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