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公开(公告)号：CN116793363A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310760390.1
申请日：2023-06-26
Applicant: 吉林大学 , 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明适用于船舶避碰技术领域，提供了一种船舶避碰路线规划方法、装置、存储介质和系统，一种船舶避碰路线规划方法，包括以下步骤：基于遗传算法构建船舶避碰路径模型，船舶避碰路径模型包含至少3个阶段，依次为直航阶段、避让阶段和复航阶段；直航阶段包括直航加速过程l1和直航匀速过程l2；避让阶段包括避让加速过程l3和避让匀速过程l4；复航阶段包括复航加速过程l5和复航匀速过程l6；依据船舶避碰路径模型生成的路径执行航线调整以实现避碰。本申请实现了多段可变速的避碰轨迹，且轨迹点位置能够与航行时间严格对应，改善了以往只有匀速率轨迹编码的方式，并生成符合船舶动力学约束的路径，使规划得到的路径更加符合船舶的真实运动轨迹。
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公开(公告)号：CN105911990B
公开(公告)日：2018-11-30
申请号：CN201610344608.5
申请日：2016-05-23
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种用于船舶航行转弯阶段的航迹偏差测定方法，该方法分为六个步骤：获取转弯过程前后两航路段及转弯圆弧的基本信息；计算中转点到转弯圆弧圆心的方向角；计算中转点与转弯圆弧圆心之间距离；计算转弯圆弧圆心的经纬度；获取船舶当前位置的经纬度，计算船舶到转弯圆弧圆心距离；计算船舶航行转弯过程中航迹偏差。本发明有利于船舶在转弯阶段快速修正航向，缩短航行时间并且节约航行成本；应用本转弯过程中航迹偏差的测定方法，可以实时精确的计算出船舶航行转弯阶段的航迹偏差，有利于提高船舶航迹控制精度，并且可以控制船舶更经济、可靠的完成该航段航行。
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公开(公告)号：CN106546244A
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201610946202.4
申请日：2016-10-26
Applicant: 吉林大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种针对凸形障航物确定船舶航行局部最优路径的方法，该方法分为六个步骤：结合任务信息明确航行的起始点、目标点以及区域；将航行区域内的凸形障航物生成禁航区；采用经纬线将航行区域生成网格地图；计算航路规划技术的各基本要素；用直线把起始点和目标点连接起来，测算该连线与正北方向的夹角；将该夹角作为启发信息引入到航路规划技术中去求取局部最优路径；本发明将起始点到目标点的连线与正北方向的夹角作为启发信息引入到航路规划技术中，考虑了目标点与起始点的相对位置，便捷地植入到船舶航路规划系统中，更高效地为航海人员提供满足实际需求的局部最优路径，使船舶在整个航段的航行兼顾经济性和安全性。
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公开(公告)号：CN119026777A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411161868.X
申请日：2024-08-23
Applicant: 吉林大学 , 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
IPC: G06Q10/047 , G06F16/29 , G06F18/23 , G06N5/01
Abstract: 本发明适用于内河船舶航线规划技术领域，提供了一种基于AIS数据的内河船舶航线优化方法，首先，获取内河水域的船舶AIS数据，并应用MPDP算法对航迹数据进行压缩处理。随后，使用OPTICS算法对压缩后的航路点进行聚类分析。对于聚类结果，通过A*算法判断簇间连通性，并最终采用NSGA‑II在连通的簇中选择合适的航路点，优化目标包括路径长度和航线拥挤度，形成优化的完整航线。最后选择双山岛附近水域的船舶数据进行了仿真实验，实验结果表明，与原始航线中三条经典航线对比，该方法将路径长度优化了1.74％，并将拥挤度优化了17.31％，有效提高了内河船舶航线的规划效率，为内河航运提供了科学依据和技术支持。
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公开(公告)号：CN118915762A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411046448.7
申请日：2024-08-01
Applicant: 吉林大学 , 中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
Abstract: 本发明适用于AUV路径规划技术领域，提供了一种面向通信效率与障碍物躲避的AUV综合路径规划方法。通过引入非支配排序、改进的启发式函数和信息素更新规则，改进后的三维蚁群算法能够有效解决多目标优化问题，实现路径长度与传播损失之间的平衡。此外，结合改进的三维动态窗口法，根据三维蚁群算法给出的全局路线，在动态海洋环境中实时躲避障碍物，保证AUV的安全航行和较低的通信损失。通过为动态窗口法中的俯仰角速度采样区域赋予不同的权值，本方法使AUV能够更灵活地应对环境中的动态障碍物，并进一步提高任务执行的效率和安全性。实验结果表明，与传统方法相比，本方法在路径长度和通信效率方面均表现出显著优势，展现了在复杂海洋环境中的应用潜力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112819255B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202110249130.9
申请日：2021-03-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明适用船舶航行领域，提供了一种多准则船舶航线确定方法、装置、计算机设备及存储介质，包括：船舶航行区域模型建立与航线模型建立；根据预设的船舶航线优化目标，提出多准则船舶路线规划算法，优化目标为减少燃油消耗、降低航行风险和缩短航行时间；根据船舶航线的起点位置信息与目标终点位置信息规划多准则船舶航线；本发明采用的多准则船舶路线规划算法不仅具粒子群算法收敛速度快的特点，且通过应用遗传算法中交叉操作、选择操作、多种群精英选择操作也可增强种群多样性。以一艘集装箱船为研究对象进行了仿真实验，实验结果表明，本发明能够以安全性、高效性、经济性为目标规划出一系列船舶航线解集，为船长及航运公司提供航线选择参考。
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公开(公告)号：CN111709633B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202010520480.X
申请日：2020-06-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明适用于船舶航行技术领域，提供了一种碰撞危险度确定方法、装置、设备以及可存储介质，包括：获取第一船舶的障碍区相关参数；根据第一船舶的障碍区相关参数，确定第一船舶的速度障碍区；获取第一船舶的速度矢量与第二船舶的速度矢量；根据第一船舶的速度矢量、第二船舶的速度矢量以及第一船舶的速度障碍区，确定所述第一船舶与所述第二船舶之间的碰撞危险度。本发明通过预先确定船舶周围的障碍区，利用障碍区的优势对速度障碍法进行相应改进，建立了一种新的碰撞危险度确定方法，并进一步验证了该碰撞危险度确定方法的合理性，从验证结果中可以看到，该碰撞危险度确定方法具备实用价值，为后续优化设计多目标避碰路线奠定了基础。
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公开(公告)号：CN105911990A
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201610344608.5
申请日：2016-05-23
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明公开了一种用于船舶航行转弯阶段的航迹偏差测定方法，该方法分为六个步骤：获取转弯过程前后两航路段及转弯圆弧的基本信息；计算中转点到转弯圆弧圆心的方向角；计算中转点与转弯圆弧圆心之间距离；计算转弯圆弧圆心的经纬度；获取船舶当前位置的经纬度，计算船舶到转弯圆弧圆心距离；计算船舶航行转弯过程中航迹偏差。本发明有利于船舶在转弯阶段快速修正航向，缩短航行时间并且节约航行成本；应用本转弯过程中航迹偏差的测定方法，可以实时精确的计算出船舶航行转弯阶段的航迹偏差，有利于提高船舶航迹控制精度，并且可以控制船舶更经济、可靠的完成该航段航行。
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公开(公告)号：CN104808659A
公开(公告)日：2015-07-29
申请号：CN201510089844.2
申请日：2015-02-27
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种船舶大圆航法航行航迹偏差的测定方法，该方法分为五个步骤：计算期望航线两点间最短距离；计算起点到当前位置间的航线最短距离；寻找期望航线上辅助参考点；计算辅助修正偏差角；计算航迹偏差。本发明采用在计划航线上取参考点的方法求取航迹偏差，有利于船舶快速修正航向，真正缩短航行时间；应用本航迹偏差的测定方法，可以更实时精确地计算出大圆航法航行时的航迹偏差，有利于提高船舶航迹控制精度，并以更经济更可靠的航行路线指导完成整个航段航行，达到节能减排的目的。
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公开(公告)号：CN115955249A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310012658.3
申请日：2023-01-05
Applicant: 吉林大学
IPC: H03M7/30
Abstract: 本发明提供一种基于多目标峰值DP算法的AIS航迹数据压缩方法，采用峰值采样策略，考虑航迹空间特性、航向、航速三个优化目标，加入障碍物检测机制，通过模拟航迹实验及真实航迹实验对比了经典DP算法与MPDP算法；结果显示MPDP算法在保持与DP算法相近的高压缩率情况下，长度损失率、同步欧式距离、航速平均偏差和航向平均偏差均得到优化，并且可以成功避开障碍物。其中对于多转弯航迹或盘旋航迹优化效果最为明显，长度损失率、同步欧式距离和航速平均偏差的优化率可达40%以上。
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