[發(fā)明專利]一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910517757.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN110411448B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉原;張露露;夏媛媛;姜雨函;趙新越;孫懿飛;馮凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰;孫曉淑

1.一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其特征在于，其包括：

將船舶感知區(qū)域劃分為多個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格；

結(jié)合會(huì)遇類型對(duì)船舶可穿過(guò)安全間隙進(jìn)行分析，得到所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性以及所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度；

在待選區(qū)域內(nèi)結(jié)合所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性和/或所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度選取代表船；

結(jié)合會(huì)遇類型對(duì)船舶可穿過(guò)安全間隙進(jìn)行分析之前，還包括：

當(dāng)目標(biāo)船需要從兩個(gè)干擾船之間穿越時(shí)，計(jì)算所述目標(biāo)船能夠成功從兩干擾船間穿越所需要的安全間隙，計(jì)算公式為：

D＝d_ac+d_bc+3.2(l_a+l_b)+M_ab

其中D為所述目標(biāo)船能夠成功從兩干擾船間穿越所需要的安全間隙，d_ac為所述目標(biāo)船相對(duì)于第一干擾船的安全會(huì)遇距離，d_bc為所述目標(biāo)船相對(duì)于第二干擾船的安全會(huì)遇距離，l_a為所述第一干擾船的船長(zhǎng)，l_b為所述第二干擾船的船長(zhǎng)，M_ab為所述目標(biāo)船運(yùn)行到?jīng)_突點(diǎn)時(shí)，所述第一干擾船和所述第二干擾船的間距較會(huì)遇開始時(shí)所述第一干擾船和所述第二干擾船間距的變化量；

所述船舶密度用船舶區(qū)域覆蓋率進(jìn)行衡量，計(jì)算公式為：

其中U表示船舶區(qū)域覆蓋率，n表示虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)船舶數(shù)量，c_i表示干擾船所占區(qū)域面積，S表示虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格區(qū)域面積；

當(dāng)所述船舶區(qū)域覆蓋率小于或等于0.3時(shí)，通過(guò)模糊規(guī)則得到對(duì)應(yīng)的所述船舶密度為小；

當(dāng)所述船舶區(qū)域覆蓋率大于0.3且小于或等于0.6時(shí)，通過(guò)模糊規(guī)則得到對(duì)應(yīng)的所述船舶密度為中；

當(dāng)所述船舶區(qū)域覆蓋率大于0.6時(shí)，通過(guò)模糊規(guī)則得到對(duì)應(yīng)的所述船舶密度為大；

所述在待選區(qū)域內(nèi)結(jié)合所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格間的連通性和/或所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度選取代表船包括：

當(dāng)所述待選區(qū)域內(nèi)不存在交通實(shí)體，在所述待選區(qū)域的中心點(diǎn)進(jìn)行交通實(shí)體的補(bǔ)充；

當(dāng)所述待選區(qū)域內(nèi)存在交通實(shí)體時(shí)，如果所述船舶密度為小，則在所述待選區(qū)域內(nèi)選擇距離目標(biāo)船最近的干擾船作為所述代表船；

當(dāng)所述待選區(qū)域內(nèi)存在交通實(shí)體，且所述船舶密度為大或中時(shí)，判斷所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性；

如果所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格具有連通性，結(jié)合所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)干擾船和目標(biāo)船的分布位置以及船舶間距選取代表船的位置；

判斷所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的連通性包括：

當(dāng)所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)存在一個(gè)或多個(gè)船群時(shí)，每個(gè)船群內(nèi)部均存在大于或等于船舶可穿過(guò)安全間隙的通路，則在所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)部存在一條或多條供目標(biāo)船成功穿越的路徑，說(shuō)明所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格區(qū)域具有連通性。

2.如權(quán)利要求1所述的船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其特征在于，所述將船舶感知區(qū)域劃分為多個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格包括：

以所述目標(biāo)船為中心，以所述目標(biāo)船與干擾船的安全會(huì)遇距離以及動(dòng)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(guò)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(jié)合對(duì)會(huì)遇區(qū)域的角度劃分結(jié)果，得到24個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格。

3.如權(quán)利要求2所述的船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其特征在于，當(dāng)所述目標(biāo)船或所述干擾船的船長(zhǎng)大于50米時(shí)，所述新的半徑為6海里。

4.如權(quán)利要求2所述的船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其特征在于，所述對(duì)會(huì)遇區(qū)域的角度劃分結(jié)果為：

按照干擾船位于所述目標(biāo)船的方位角為350°～5°、5°～67.5°、67.5°～112.5°、112.5°～175°、175°～185°、185°～247.5°、247.5°～292.5°、292.5°～350°對(duì)會(huì)遇區(qū)域進(jìn)行劃分，得到8個(gè)扇形區(qū)域。

5.如權(quán)利要求1所述的船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其特征在于，所述會(huì)遇類型包括沖突會(huì)遇、平行非沖突會(huì)遇和駛離非沖突會(huì)遇。