[發(fā)明專利]一種基于事故數(shù)據(jù)挖掘的船舶碰撞危險度計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110476221.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113177713A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉濤;竇沖;雷正玲;孟威;高進(jìn);閆化然
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/16;G06F16/22
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于事故數(shù)據(jù)挖掘的船舶碰撞危險度計算方法。本發(fā)明方法包括以下步驟：1)通過對事故報告數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析獲得導(dǎo)致船舶碰撞的主要影響因素；2)基于統(tǒng)計相關(guān)性分析對影響因素進(jìn)行分析，對存在相關(guān)性的影響因素進(jìn)行加權(quán)組合，構(gòu)建復(fù)合影響因素；3)基于對事故報告數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，利用層次分析法，計算得到各復(fù)合影響因素權(quán)重；4)通過數(shù)據(jù)擬合的方法構(gòu)建各影響因素的模糊綜合評判隸屬度函數(shù)；5)根據(jù)各復(fù)合影響因素的權(quán)重和影響因素的隸屬度函數(shù)，利用模糊綜合評判方法計算船舶碰撞危險度。本發(fā)明方法可以更加全面地評估船舶航行過程中碰撞危險程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于事故數(shù)據(jù)挖掘的船舶碰撞危險度計算方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，運(yùn)輸需求也隨之增大，而水上運(yùn)輸以其運(yùn)量大、運(yùn)費(fèi)低的優(yōu)點(diǎn)成為國際運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸方式，同時也為人類的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，隨著水上運(yùn)行船舶數(shù)量的不斷上升，水上交通事故也呈現(xiàn)不斷增長趨勢，具體事故類型包括碰撞、觸礁、擱淺、沉沒、傾斜、翻沉等。與其他各類水上交通事故相比，船舶碰撞事故不僅占比最多，且往往后果嚴(yán)重。統(tǒng)計資料顯示，在水上交通事故中，船舶碰撞事故占比高達(dá)40％以上，居各類事故之首。不同于道路交通事故，船舶碰撞事故一旦發(fā)生往往會帶來更大的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。另一方面，對于發(fā)生在化學(xué)品船、大型油輪之間的船舶碰撞事故往往會導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)害，危及海洋生物以及人類的生存發(fā)展。

船舶在實(shí)際航行中，船舶駕駛員主要是根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行避碰操縱，然而目前船舶日益大型化、船舶密度不斷增加、漁船與商船航線交叉嚴(yán)重、夜間港口附近以及河道兩側(cè)的光污染等，都嚴(yán)重影響了船舶駕駛員的操縱，極易造成人員的疏忽，導(dǎo)致船舶碰撞危險。所以，對于船舶在航行過程中的碰撞危險研究顯得尤為重要，它將起到提前預(yù)估危險的作用，使駕船人員提前采取行動，避免碰撞事故的發(fā)生。

根據(jù)航海實(shí)踐，與船舶避碰聯(lián)系最為緊密的是最近會遇距離(DCPA)和最近會遇時間(TCPA)兩個量，而對于DCPA、TCPA與碰撞危險之間的關(guān)系，各國學(xué)者做了大量研究。具體包括單純依靠DCPA判斷碰撞危險程度，以DCPA和TCPA加權(quán)判斷船舶碰撞危險，還有研究在DCPA與TCPA兩個主要因素的基礎(chǔ)上添加了兩船距離、相對方位、船速比三個因素；而船舶在安全行駛過程中涉及多方面因素的影響，如人為因素、環(huán)境因素、船舶自身因素等。這些因素在船舶碰撞事故中存在復(fù)雜的復(fù)合作用，而現(xiàn)有利用DCPA、TCPA、距離、相對方位、船速比五個因素來計算船舶碰撞危險度的方法仍存在不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題本發(fā)明提供了一種基于事故數(shù)據(jù)挖掘的船舶碰撞危險度計算方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種基于事故數(shù)據(jù)挖掘的船舶碰撞危險度計算方法，包括以下步驟：

步驟1，事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析：搜集船舶碰撞事故報告數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計與分析獲得導(dǎo)致船舶碰撞事故的主要影響因素；

步驟2，構(gòu)建復(fù)合影響因素：基于統(tǒng)計相關(guān)性分析對影響因素進(jìn)行分析，對存在相關(guān)性的影響因素進(jìn)行加權(quán)組合，構(gòu)建復(fù)合影響因素；

步驟3，確定各復(fù)合影響因素權(quán)重：基于對事故報告數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，利用層次分析法，計算得到各復(fù)合影響因素權(quán)重；

步驟4，構(gòu)建各影響因素的模糊綜合評判隸屬度函數(shù)：根據(jù)各影響因素對船舶碰撞事故描述的不同特征數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)擬合的方法構(gòu)建各影響因素的模糊綜合評判隸屬度函數(shù)；

步驟5，計算船舶碰撞危險度：根據(jù)步驟3得到的各復(fù)合影響因素的權(quán)重和步驟4得到的影響因素的隸屬度函數(shù)，利用模糊綜合評判方法計算船舶碰撞危險度。

進(jìn)一步，所述步驟2中復(fù)合影響因素的構(gòu)建具體包括以下步驟：

步驟2.1，對每一起事故樣本數(shù)據(jù)按影響因素進(jìn)行過濾，剔除數(shù)據(jù)缺失的樣本；