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公开(公告)号：CN114997015B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202210674474.9
申请日：2022-06-15
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开了一种基于AIS历史避让行为的避碰路径规划方法，包括：采集船舶的AIS数据，对AIS数据进行预处理与轨迹重建，获取完整的船舶轨迹信息；构建时空约束模型与碰撞风险模型；基于时空约束模型与碰撞风险模型判断是否出现碰撞危险；当存在碰撞危险时，对船舶的避让行为、位置、运动趋势、碰撞风险进行分析，并构建场景相似性模型；基于逐点插入算法生成Delaunay三角网；基于场景相似性模型与Delaunay三角网获取融合避让轨迹；基于融合相似性较高会遇场景的避让轨迹生成船舶避让推荐方案。通过本发明能够指导船舶做出具备良好船艺和满足海员通常作法的避让决策，规划的路径能够保证船舶航行安全。
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公开(公告)号：CN113096446A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110342662.7
申请日：2021-03-30
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开一种混合航行场景下的多船避碰决策方法、存储介质及处理器，所述方法针对混合场景下多船避碰问题，首先，基于避碰规则行动条款和人类思维模式定义常规船舶避碰决策模型；其次，通过分级考虑船舶避碰安全程度、规则符合度、船舶偏航角度和偏航距离等构建智能船舶避碰决策模型；同时，根据常规船舶善于理解规则、智能船舶精于快速计算等特点对会遇船舶进行分级，从而形成避碰意图告知机制，并应用序贯决策实现船舶避碰方案实时更新。通过场景模拟实现证实，本发明能够使避碰船舶均能平稳操纵并以平滑轨迹在安全距离上通过，满足避碰行动关于安全和避碰规则的要求，且模型的有效性和对局面适应能力得到了验证。
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公开(公告)号：CN114862095A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210278237.0
申请日：2022-03-21
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开一种识别复杂水域船舶交通冲突热点的区域交通划分方法，包括；基于船舶AIS轨迹数据进行概率冲突检测，获取船舶之间的冲突严重度；基于获取的冲突严重度构建复合距离度量模型，并基于度量结果，利用约束SSN聚类算法进行聚类；基于分层双目标优化算法，获取最优聚类解。本发明通过概率冲突检测处理交通运动的动态性和扰动；通过设计扩展聚类算法保证冲突连接性和空间紧凑性，以便将区域船舶交通划分为多个簇；通过制定分层双目标优化算法，以生成能够适应船舶交通动态变化的鲁棒性聚类方案，从而能够在高密度水域中找到具有强冲突连接性和高密度的交通集群，对各种交通场景具有适应的鲁棒性，并在船舶运动不确定性的情况下具有良好的表现。
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公开(公告)号：CN113096446B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202110342662.7
申请日：2021-03-30
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开一种混合航行场景下的多船避碰决策方法、存储介质及处理器，所述方法针对混合场景下多船避碰问题，首先，基于避碰规则行动条款和人类思维模式定义常规船舶避碰决策模型；其次，通过分级考虑船舶避碰安全程度、规则符合度、船舶偏航角度和偏航距离等构建智能船舶避碰决策模型；同时，根据常规船舶善于理解规则、智能船舶精于快速计算等特点对会遇船舶进行分级，从而形成避碰意图告知机制，并应用序贯决策实现船舶避碰方案实时更新。通过场景模拟实现证实，本发明能够使避碰船舶均能平稳操纵并以平滑轨迹在安全距离上通过，满足避碰行动关于安全和避碰规则的要求，且模型的有效性和对局面适应能力得到了验证。
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公开(公告)号：CN114118604A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111462360.X
申请日：2021-12-02
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本申请公开了一种基于机器学习的渡船穿越航道行为预测方法，包括如下步骤：获取预定渡口之间的AIS数据，对AIS数据进行预处理，进而计算得到DCPA和TCPA；通过设定DCPA和TCPA阈值α和β，筛选得到渡船与目标船舶的会遇场景；基于会遇场景的数据特征进行相关性分析，得到筛选特征；建立机器学习模型，并使用筛选特征进行训练；评价训练后的机器学习模型，得到渡船穿越行为预测模型，预测模型用于渡船穿越航道行为预测。本申请简化了渡船运动状态分析过程，选择一种较优的模型实现对渡船穿越行为的预测，保证了预测的准确性。
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公开(公告)号：CN116679707A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310673952.9
申请日：2023-06-07
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明涉及一种基于深度强化学习的渡船路径规划方法，包括以下步骤：S1、确定渡船航行规则：针对狭窄水域渡船横越河道的特殊场景，结合COLREGs和内河避碰规则，将渡船与目标船的会遇态势量化为穿越方式；S2、划分碰撞风险：渡船的碰撞风险包括渡船和目标船舶之间的相对距离，渡船的相对距离和碰撞风险分为一级、二级和三级三个等级；S3、构建基于DQN的路径规划：为渡船分别建立状态空间、行为空间、奖励函数和仿真实验，状态空间为一系列可用于路径规划的采集数据，动作空间为用作路径关键元素的操作相关参数。本发明以经济性和安全性作为主要考量指标，构建自主航行路径规划系统，使得规划的路径能在满足安全要求的前提下，力求路径最短。
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公开(公告)号：CN115310682A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210879444.1
申请日：2022-07-25
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开一种复杂水域船舶交通划分方法、装置、设备及介质，将区域交通划分为冲突关联和空间紧凑的集群，以降低交通模式理解和风险管理的难度。首先设计了一个综合冲突严重度和空间距离的复合相似性度量模型，其中，通过概率冲突检测方法量化船舶对之间的冲突关系，并基于海事知识学习构建的海上交通路线网络对船舶之间的空间紧凑关系进行度量。随后，利用基于图论的聚类框架生成具有高的簇内相似度和低的簇间相似度的均衡交通簇。最后，利用宁波舟山港的AIS航迹数据，对该机制进行了综合论证和测试。实验结果表明，该机制1)能够很好地分解区域交通，2)能够识别高风险/紧凑的交通集群，3)对复杂地理水域中的各种交通场景具有鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113753181B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202111161371.4
申请日：2021-09-30
申请人： 武汉理工大学
IPC分类号： B63B27/14
摘要： 本发明公开一种引航员登离轮便携式辅助装置，包括设于货船一侧的吊篮本体、固定设于货船甲板上的吊篮驱动装置以及吸附于货船船舷并可上下位移的吊篮吸附装置；所述吊篮驱动装置连接有用于提放所述吊篮的驱动绳和用于给所述吊篮吸附装置供电的电缆绳；所述吊篮本体与所述吊篮吸附装置之间通过安全绳连接；本发明通过设置便携式吊篮装置辅助引航员登离船舶，即可节省引航员在攀爬引航梯时所需的高强度体力，又可降低大风浪等恶劣天气条件下引航员登离船舶的风险。
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公开(公告)号：CN111400864B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202010088612.6
申请日：2020-02-12
申请人： 武汉理工大学
摘要： 本发明公开了一种基于前景理论的船舶避碰决策优化方法，选取碰撞危险度、航程损失和轨迹平稳性作为避碰决策优化指标，构建基于前景理论的船舶避碰决策优化模型将人的风险偏好考虑进来，利用前景理论来解决船舶避碰过程中船舶驾驶员因风险态度不同而引起的决策差异，选取在不同风险偏好下不同船员心理预期最优的避碰决策，从而达到保障航行安全，提高避碰效率，节约航行成本的目的。
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公开(公告)号：CN113184114B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110625693.3
申请日：2021-06-04
IPC分类号： B63B21/22
摘要： 本发明公开了一种航海运输船智能抛锚装置，包括锚机本体，船头计量组件接收从锚机本体穿过的锚链用以计量锚链入海深度；锚链位于锚头的一端外侧设有卡合孔，且链体卡合件卡合在卡合孔位置处；浮动组件一端和链体卡合件连接，且船头计量组件计量处入海的锚链深度后控制浮动组件排出气体；控制浮动组件排出气体用以推动抛锚件对锚头推出入海角度，此航海运输船智能抛锚装置，采用本方案中装置进行抛锚时，位于船头的船头计量组件计量锚链的入海水深度，当锚链达到抛锚位置后，通过控制打开浮动组件，利用浮动组件内部气体带动抛锚件将锚头抛出一定角度，避免锚头直接垂直落入海底处，有利于快速将锚头部分和海底进行稳定。
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