[发明专利]一种基于信息量的船舶所处会遇态势紧迫度量化分析方法

说明书

本发明公开了一种基于信息量的船舶所处会遇态势紧迫度量化分析方法，其包括空间范围约束条件确定、船舶所处会遇态势紧迫度量化分析基础事件确定及其对应的产生概率P的定义、船舶间距离计算、空间约束范围内他船在目标船舶方位上分布状况的量化、船舶所处会遇态势紧迫度量化与表达五个主要部分，该方法以AIS报文中MMSI为船舶标识，通过船舶瞬时位置坐标、船舶长度等数据基于信息量的概念量化船舶所处其与其船舶领域内船舶所构成会遇态势的紧迫度状况。该方法能够辅助交通管理系统监测交通流状况，进而为船舶安全航行提供指导。

技术领域

本发明涉及船舶交通管理领域，更具体的说，是涉及一种基于信息量的船舶所处会遇态势紧迫度量化分析方法。

背景技术

为提高船舶航行安全，需要船舶时刻明晰其所处的会遇态势及其紧迫度，从而能够据此及其他相关数据更好地判断会遇态势并采取与他船相协调的避让措施。当船舶在近岸航行时，因交通流较为密集，在船舶驾驶员自身加强瞭望的同时，更需要近岸VTS为船舶提供相应的指导，但当前VTS管理系统及基于交通流密度的交通流状况热力图仅表现了区域内的交通流整体状况，缺乏对区域内船舶间关系以及交通流复杂性的阐述。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种基于信息量的船舶所处会遇态势紧迫度量化分析方法，以AIS报文中MMSI为船舶标识，通过船舶瞬时位置坐标、船舶长度等数据基于信息量的概念量化船舶所处其与其船舶领域内船舶所构成会遇态势的紧迫度状况，用于协助VTS管理系统监测区域内交通流整体状况，同时在一定程度阐述区域内船舶间关系及交通流复杂性，辅助海上交通管理人员对其所管辖水域内交通的监管，进而为船舶航行安全提供指导。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于信息量的船舶所处会遇态势紧迫度量化分析方法，包括以下步骤：

步骤一，空间范围约束条件的确定：以目标船舶为中心并以目标船舶四倍船长为半径建立圆形船舶领域，作为船舶所处会遇态势紧迫度量化分析中空间尺度约束范围的条件；

步骤二，确定船舶所处会遇态势紧迫度量化分析基础事件并定义基础事件的产生概率；

步骤三，计算船舶间距离：计算目标船舶与其船舶领域内船舶间的距离；

步骤四，量化空间约束范围内他船在目标船舶方位上分布状况；

步骤五，量化并表达船舶所处会遇态势紧迫度。

步骤二中船舶所处会遇态势紧迫度量化分析基础事件的确定：以船舶与目标船舶间距离作为船舶所处会遇态势紧迫度量化分析的基础事件；

基础事件的产生概率的定义：以目标船舶船舶领域内单艘船舶与目标船舶间的距离和目标船舶与其船舶领域内所有船舶间距离的和的比作为基础事件的产生概率。

步骤三中计算船舶间距离：利用中分纬度算法计算以目标船舶与其船舶领域内船舶间的距离。

步骤五中船舶所处会遇态势紧迫度的量化，按以下公式计算：

Dλ_i＝LNG_o-LNG_i