[發(fā)明專利]一種確定內(nèi)河船舶碰撞危險(xiǎn)度的方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113326640B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文婷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G05D1/02
• 代理公司: 北京君泊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 周倩

1.一種確定內(nèi)河船舶碰撞危險(xiǎn)度的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于本船和目標(biāo)船的尺寸，分別構(gòu)建本船物理模型和目標(biāo)船物理模型，其中，分別將覆蓋所述本船的船體和所述目標(biāo)船的船體的最小矩形作為所述本船物理模型和所述目標(biāo)船物理模型，所述本船物理模型和所述目標(biāo)船物理模型分別包括四個(gè)特征點(diǎn)；

根據(jù)所述本船和所述目標(biāo)船之間的相對運(yùn)動(dòng)態(tài)勢和位置關(guān)系識(shí)別會(huì)遇場景，根據(jù)識(shí)別出的會(huì)遇場景，從所述本船物理模型和所述目標(biāo)船物理模型的多個(gè)特征點(diǎn)中分別確定出兩個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)；

根據(jù)四個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)之間的相對位置確定隨機(jī)變量，并基于所述隨機(jī)變量構(gòu)建橫向船舶碰撞概率分布模型和縱向船舶碰撞概率分布模型，包括：

對所述目標(biāo)船物理模型的每個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)，分別確定所述目標(biāo)船物理模型的關(guān)鍵特征點(diǎn)與所述本船物理模型的兩個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)之間的兩個(gè)連線；

確定所述兩個(gè)連線在相對運(yùn)動(dòng)速度方向上的投影S_mn以及在所述相對運(yùn)動(dòng)方向的垂直方向上的投影D_mn，其中，m表示所述目標(biāo)船物理模型的關(guān)鍵特征點(diǎn)的序號，m=1,2，n表示所述本船物理模型的關(guān)鍵特征點(diǎn)的序號，n=1,2；

從所述投影S_mn中選取最小投影作為第一隨機(jī)變量S，從所述投影D_mn中選取最小投影作為第二隨機(jī)變量D；

基于所述第一隨機(jī)變量S，構(gòu)建橫向船舶碰撞概率分布模型為：

式中，表示橫向上的碰撞概率分布，表示S的標(biāo)準(zhǔn)差，表示S的均值；

基于所述第二隨機(jī)變量D，構(gòu)建縱向船舶碰撞概率分布模型為：

式中，表示縱向上的碰撞概率分布，表示D的標(biāo)準(zhǔn)差，表示D的均值；

根據(jù)所述本船和所述目標(biāo)船之間會(huì)遇時(shí)間的變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整所述縱向船舶碰撞概率分布模型，基于所述橫向船舶碰撞概率分布模型和調(diào)整后的縱向船舶碰撞概率分布模型，確定船舶碰撞危險(xiǎn)度。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基于本船和目標(biāo)船的尺寸，分別構(gòu)建本船物理模型和目標(biāo)船物理模型，包括：

以所述本船的船體中心為原點(diǎn)，沿所述本船的船體縱向指向船艏為y軸，沿所述本船的船體橫向指向右為x軸，建立所述本船的船體坐標(biāo)系；

在所述本船的船體坐標(biāo)系下，將覆蓋所述本船的船體的最小矩形作為所述本船物理模型，該矩形的四個(gè)頂點(diǎn)p_i作為所述本船物理模型的特征點(diǎn)，其中，i表示所述本船物理模型的特征點(diǎn)的序號，i=1,2,3,4；

在所述本船的船體坐標(biāo)系下，將覆蓋所述目標(biāo)船的船體的最小矩形作為所述目標(biāo)船物理模型，該矩形的四個(gè)頂點(diǎn)t_j作為所述目標(biāo)船物理模型的特征點(diǎn)，其中，j表示所述目標(biāo)船物理模型的特征點(diǎn)的序號，j=1,2,3,4。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述根據(jù)所述本船和所述目標(biāo)船之間的相對運(yùn)動(dòng)態(tài)勢和位置關(guān)系識(shí)別會(huì)遇場景，根據(jù)識(shí)別出的會(huì)遇場景，從所述本船物理模型和所述目標(biāo)船物理模型的多個(gè)特征點(diǎn)中確定多個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)，包括：

在所述本船的船體坐標(biāo)系下，確定所述目標(biāo)船的位置方向以及所述目標(biāo)船艏向與所述目標(biāo)船的位置方向之間的夾角；

根據(jù)所述目標(biāo)船的位置方向以及所述夾角所在的角度范圍，識(shí)別所述本船和所述目標(biāo)船的會(huì)遇場景；

根據(jù)識(shí)別出的會(huì)遇場景，確定所述本船和所述目標(biāo)船會(huì)遇時(shí)，所述本船物理模型和所述目標(biāo)船物理模型的相交邊界，將所述相交邊界上的所述本船物理模型的特征點(diǎn)和所述目標(biāo)船物理模型的特征點(diǎn)確定為所述多個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)。