[發明專利]一種船舶避臺航線模擬方法及系統

在審

• 申請號: 202210113604.1
• 申請日: 2022-01-30
• 公開（公告）號: CN114444315A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 熊浩
• 申請（專利權）人: 中遠海運科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G08G3/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 高麗萍

1.一種船舶避臺航線模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集船舶AIS航行數據并從臺風數據源中獲取臺風預測數據；

S2：根據獲取的臺風預測數據計算得到臺風風圈大小隨時間的變化關系，并根據采集的船舶AIS航行數據中的船舶經緯度、航速、船舶所經過的時間和航向的偏移角度計算得到船舶在某一時刻所經過的距離，進而得到某一時刻船舶所在的位置，根據計算得到的某一時刻船舶所在的位置和臺風風圈大小隨時間的變化關系計算出某一時刻船舶與臺風風圈邊緣的距離；

S3：根據某一時刻船舶與臺風風圈邊緣的距離與設定的安全距離閾值進行比較，判斷船舶是否受到臺風影響，若船舶與臺風風圈邊緣的距離大于預設的安全距離閾值，則判斷該船舶不受到臺風影響，并執行S5步驟；若船舶與臺風風圈邊緣的距離小于預設的安全距離閾值，則判斷該船舶受到臺風影響，則執行S4步驟；

S4：當船舶受到臺風影響時，調整船舶AIS航行數據中船舶的航速和航向，并重復S2和S3步驟，直至船舶不受臺風影響以滿足條件；

S5：根據船舶不受臺風影響時的航速和航向，通過控制時間來動態模擬繪制出船舶避臺航線并進行展示。

2.根據權利要求1所述的船舶避臺航線模擬方法，其特征在于，還包括S6步驟，根據船舶不受臺風影響時的航速和航向，結合船舶AIS航行數據中的歷史航線數據，計算得到船舶返回初始航線距離最短的路徑。

3.根據權利要求1所述的船舶避臺航線模擬方法，其特征在于，所述S1步驟中，所述AIS航行數據包括靜態數據和動態數據，所述靜態數據包括船舶移動業務識別碼、船舶類型、船名、船高、船長和船寬，所述動態數據包括船舶經緯度位置信息、時間戳、對地航向、對地航速和船艏向。

4.根據權利要求1所述的船舶避臺航線模擬方法，其特征在于，所述S1步驟中，所述臺風預測數據包括臺風中心位置的經緯度坐標、中心風力、實測各風圈半徑、臺風預測路徑以及風圈預測半徑。

5.根據權利要求1所述的船舶避臺航線模擬方法，其特征在于，所述S1步驟中，還對AIS航行數據和臺風預測數據進行預處理，去除AIS中重復和不可用的數據，并進行稀疏化處理。

6.一種船舶避臺航線模擬系統，其特征在于，包括依次連接的數據采集模塊、距離計算模塊、臺風影響判斷模塊、避臺模擬計算模塊以及展示繪制模塊，

所述數據采集模塊，采集船舶AIS航行數據并從臺風數據源中獲取臺風預測數據；

所述距離計算模塊，根據獲取的臺風預測數據計算得到臺風風圈大小隨時間的變化關系，并根據采集的船舶AIS航行數據中的船舶經緯度、航速、船舶所經過的時間和航向的偏移角度計算得到船舶在某一時刻所經過的距離，進而得到某一時刻船舶所在的位置，根據計算得到的某一時刻船舶所在的位置和臺風風圈大小隨時間的變化關系計算出某一時刻船舶與臺風風圈邊緣的距離；

所述臺風影響判斷模塊，根據某一時刻船舶與臺風風圈邊緣的距離與設定的安全距離閾值進行比較，判斷船舶是否受到臺風影響，若船舶與臺風風圈邊緣的距離大于預設的安全距離閾值，則判斷該船舶不受到臺風影響，若船舶與臺風風圈邊緣的距離小于預設的安全距離閾值，則判斷該船舶受到臺風影響；

所述避臺模擬計算模塊，當船舶受到臺風影響時，調整船舶AIS航行數據中船舶的航速和航向，并重新由距離計算模塊和臺風影響判斷模塊進行處理，直至船舶不受臺風影響以滿足條件；

所述展示繪制模塊，根據船舶不受臺風影響時的航速和航向，通過控制時間來動態模擬繪制出船舶避臺航線并進行展示。

7.根據權利要求6所述的船舶避臺航線模擬系統，其特征在于，還包括最短返回路徑計算模塊，所述最短返回路徑計算模塊根據船舶不受臺風影響時的航速和航向，結合船舶AIS航行數據中的歷史航線數據，計算得到船舶返回初始航線距離最短的路徑。