[发明专利]一种基于海洋环境图层的船舶航线自动规划与评价方法

权利要求书

1.一种基于海洋环境图层的船舶航线自动规划与评价方法，其特征在于：

Step 1构建图层库和数据场模型：提取海洋环境信息，构建网格化海洋地理、水文、气象图层库，支持图层叠加，网格边长为d，d可根据海域环境和航线规划需求动态调整；建立环境对象的数据场模型，进行数据整编存储；

Step 2网格安全等级与障碍区确定：根据船舶参数，确定地理图层中静态障碍区以及因恶劣环境影响而不适应航行的动态障碍区；同时根据船舶安全通航要求，计算每个栅格的安全等级；

Step 3航线生成、优化：船舶在网格中移动可近似表达为点P的运动，网格路线不能重复，设计方向函数，并根据方向函数值选取相邻的网格；当点P运行到某一网格没有相邻的可通航网格时，标记当前网格为无效网格，本航线后续点不在进入此网格，并对当前点进行后退处理，重新搜索；直到到达终点D，一次航线规划成功；生成N条航线，并通过遗传算法对航线进行优化，得到最优航线；

Step 4航线评价：设计航线航程、航线风险度、航行能耗的指标体系，构建指标函数，进行航线效能评估。

2.一种根据权利要求1所述的基于海洋环境图层的船舶航线自动规划与评价方法，其特征在于：针对航线规划中网格搜索路径选择问题，提出基于方向函数进行网格搜索方法，给出方向函数计算方法，综合考虑了网格安全等级、网格搜索向量与理想航线向量的夹角，并加入随机参数r，为多航线生成与优化提供条件；针对航线优化难题，通过多次航线规划生成多条航线，利用遗传算法的方法进行航线优化。

3.一种根据权利要求1所述的基于海洋环境图层的船舶航线自动规划与评价方法，其特征在于：构建航线航程、航线风险度、航行能耗的三个指标模型，并基于决策矩阵进行航线评价。