[發明專利]一種船舶內河航行預警與輔助避碰方法及裝置

有效

• 申請號: 202011276758.X
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112419787B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 賀益雄;張梁;周成浩;陳德軍;牟軍敏
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G08G3/02
• 分類號: G08G3/02
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 丁倩

本發明涉及一種船舶內河航行預警與輔助避碰方法，包括以下步驟：獲取航道邊界數據以及礙航物數據，將航道劃分為多個航段，將每一航段相對應的航段邊界數據以及礙航物數據與相應的航段相關聯；獲取本船舶的位置數據以及航向數據；根據本船舶的位置數據以及各航段的航段邊界數據，獲取本船舶所在航段作為當前航段；判斷船舶是否順航道行駛，如果是，則根據當前航段的航段邊界數據獲取偏航數據，根據當前航段的礙航物數據獲取避碰數據，基于內河避碰規則獲取與避碰數據相對應的輔助決策數據；基于偏航數據輸出偏航預警信息，基于輔助決策數據輸出輔助避碰決策信息。本發明能夠實現有效的早期危險預警以及航行輔助決功能。

技術領域

本發明涉及航行避碰技術領域，尤其涉及一種船舶內河航行預警與輔助避碰方法、裝置、系統及計算機存儲介質。

背景技術

近年來，國家加快了內河航運中心的建設。由于內河航道窄且多彎曲，內河船舶數量多，通航密度大，即使改善了內河航行環境，內河船舶數量逐漸減少，船舶碰撞事故仍然頻繁發生。據統計，在2019年的船舶交通事故中，內河水域占比49.3％，內河船舶占比59.9％。在水上運輸過程中，無論是人、機還是環境都存在潛在的事故隱患，一旦發生水上交通事故，往往會造成嚴重的經濟損失、人員傷亡和環境污染。

精準、可靠的導助航設備是保障內河船舶安全航行的前提。船舶駕駛員可以通過各類助航設備獲取船舶附近的動態和靜態信息，再結合船舶駕駛員的良好船藝使得船舶得以安全航行。

通過助航設備可以精確、有效的獲取一定范圍內的船舶和環境數據，能夠為船舶駕駛員做航行決策提供輔助。但是存在以下兩個問題：現有助航設備不具有有效的航行預警和避碰輔助決策功能，僅能數字化展現船舶周圍動態和靜態信息，現有設備也未融入內河航行規則，無法為船員提供規則方面的提示。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種船舶內河航行預警與輔助避碰方法及裝置，用以解決目前內河船舶助航設備不具有有效的早期危險預警以及航行輔助決策功能的問題。

本發明提供一種船舶內河航行預警與輔助避碰方法，包括以下步驟：

獲取航道邊界數據以及礙航物數據，將航道劃分為多個航段，將每一航段相對應的航段邊界數據以及礙航物數據與相應的航段相關聯；

獲取本船舶的位置數據以及航向數據；

根據本船舶的實時位置數據以及各航段的航段邊界數據，獲取本船舶所在航段作為當前航段；

對比本船舶的航向數據以及當前航段的走向數據，判斷船舶是否順航道行駛，如果是，則根據當前航段的航段邊界數據獲取偏航數據，并根據當前航段的礙航物數據獲取避碰數據，基于內河避碰規則獲取與所述避碰數據相對應的輔助決策數據；

基于所述偏航數據輸出偏航預警信息，基于所述輔助決策數據輸出輔助避碰決策信息。

進一步的，獲取本船舶的位置數據以及航向數據，具體為：

獲取船舶的雷達信號與AIS信號，分別對所述雷達信號以及AIS信號進行數據解析；

采用加權融合算法對解析后的雷達信號與AIS信號進行融合，得到融合數據作為所述位置數據以及航向數據。

進一步的，根據本船舶的實時位置數據以及各航段的航段邊界數據，獲取本船舶所在航段作為當前航段，具體為：

根據各航段的航段邊界數據依次判斷本船舶是否位于各航段內，得到所述當前航段；

根據航段邊界數據判斷本船舶是否位于相應航段內，具體為：

所述航段邊界數據包括航段的四個頂點的坐標位置，根據四個頂點坐標位置獲取四個頂點與船舶位置之間的連線，并計算每兩條相鄰連線之間的夾角之和；