[發明專利]受限水域基于船舶集群態勢的相對碰撞危險度建模方法有效
| 申請號： | 201911350943.6 | 申請日： | 2019-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN111199096B | 公開（公告）日： | 2023-04-18 |
| 發明（設計）人： | 王曉原;孫懿飛;夏媛媛 | 申請（專利權）人： | 青島科技大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F111/10 |
| 代理公司： | 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613 | 代理人： | 齊勝杰 |
| 地址： | 266000 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 受限 水域 基于 船舶 集群 態勢 相對 碰撞 危險 建模 方法 | ||
本發明實施例涉及一種受限水域基于船舶集群態勢的相對碰撞危險度建模方法，包括：根據船舶的安全會遇距離對目標船的興趣感知區域進行劃分，得到多個興趣感知子區域；建立模糊綜合評判法的目標因素集，在多個興趣感知子區域中分別計算得到干擾船對目標船的第一危險度隸屬度；在多個興趣感知子區域中分別計算得到岸壁對目標船的第二危險度隸屬度；根據碰撞危險貢獻對干擾船和岸壁分配相應的權重；根據所述目標因素集中的干擾船因素的危險度隸屬度和岸壁因素的危險度隸屬度結合相應的權重進行綜合計算，得到相對碰撞危險度。本發明利用模糊綜合評判，考慮興趣感知子區域中干擾船、岸壁對目標船的影響產生的危險度隸屬度進行計算，實現相對碰撞危險度的建模。
技術領域
本發明涉及船舶技術領域，尤其涉及一種受限水域基于船舶集群態勢的相對碰撞危險度建模方法。
背景技術
智能無人船的路徑規劃是智能無人船舶自主航行系統的核心內容，船舶碰撞危險度的研究能夠更好的為船舶路徑規劃提供參考依據。
碰撞危險度是對船舶間存在碰撞危險的評價，是對船舶之間發生碰撞可能性大小的度量，例如，可以運用模糊綜合評判的方法對碰撞危險度進行研究。碰撞危險度的確定影響因素較多，目前研究較多為兩船間的碰撞危險度，主要采用最近會遇距離(DCPA)、最近會遇時間(TCPA)、干擾船與目標船的距離、干擾船與目標船的速度比等因素求解。
基于上述，現有對于船舶碰撞危險度的研究多是兩船間的碰撞危險度求解，不能很好的適用于受限水域船舶集群態勢的危險度評判。
上述缺陷是本領域技術人員期望克服的。
發明內容
(一)要解決的技術問題
為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種受限水域基于船舶集群態勢的相對碰撞危險度建模方法，解決缺乏對目標船感知區域整體危險度進行的評估的問題。
(二)技術方案
為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：
本發明一實施例提供一種受限水域基于船舶集群態勢的相對碰撞危險度建模方法，其包括：
根據船舶的安全會遇距離對目標船的興趣感知區域進行劃分，得到多個興趣感知子區域；
基于受限水域船舶航行環境的影響，建立模糊綜合評判法的目標因素集，所述目標因素集中包括干擾船因素和岸壁因素；
在所述多個興趣感知子區域中分別計算得到干擾船對目標船的第一危險度隸屬度CRs；
在所述多個興趣感知子區域中分別計算得到岸壁對目標船的第二危險度隸屬度CRq；
根據碰撞危險貢獻對干擾船因素和岸壁因素分配相應的權重為as和aq；
根據所述目標因素集中的干擾船因素的危險度隸屬度CRs和岸壁因素的危險度隸屬度CRq結合相應的權重as和aq進行綜合計算，得到相對碰撞危險度。
在本發明的一種示例性實施例中，在所述興趣感知子區域中根據干擾船與目標船的作用力和方位進行計算，得到作用粒度危險度隸屬度CRf和方位危險度隸屬度CRθ，包括：
根據目標船及干擾船的航行動態和周圍環境信息，計算在所述興趣感知子區域中干擾船對目標船的作用粒度集合f；
根據干擾船對目標船的作用粒度計算干擾船對目標船作用粒度的危險度隸屬函數集合Uf；
根據干擾船對目標船的相對方位計算干擾船與目標船相對方位的危險度隸屬函數集合Uθ；
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