[发明专利]一种基于北斗的船舶通航调度方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于北斗的船舶通航调度方法和系统，涉及船舶调度领域，所述基于北斗的船舶通航调度方法包括通过北斗导航系统获取航道内的船舶数量，及每个船舶的位置信息；根据所述船舶数量及所述位置信息，计算所述航道的拥堵密度；获取所述航道内的船舶流量及船舶平均速度，结合所述拥堵密度，训练所述船舶所在的所述航道的航道状态模型；设置所述航道的状态阈值，将所述航道状态模型生成结果与所述状态阈值进行对比，确定所述航行状态通过本发明能够实时判断航道是否处于拥堵状态，并进行有效调控，通过本发明达到了智能过闸、智能调度，疏通航道的技术效果。

技术领域

本发明属于船舶控制技术领域，具体涉及一种基于北斗的船舶通航调度方法和系统。

背景技术

长江三峡工程是目前世界最大的水利枢纽工程，安全运行关系到国民经济的健康有序发展，关系到沿江几千万人民群众的生命和财产安全，关系到长江航运事业的稳步发展，关系到长江经济带的整体运行。过三峡船闸和升船机的船舶、货物，特别是危险品船舶及货物快速增长。随着长江经济带战略深入推进，三峡、葛洲坝船闸过闸需求逐年攀升，据统计，2019年三峡船闸和升船机通过的货物1.46亿吨，超过设计能力46%；通过危险品船舶5949艘、918万吨，较2012年增长90%、188%以上。三峡船闸和升船机作为三峡水利枢纽的重要设施，安全已成为三峡水利枢纽安全的重中之重。

近年来，随着长江经济带战略深入推进，通航环境发生了极大的改变，过闸船舶增多，过闸运量大幅度增加，三峡、葛洲坝等水域的船闸过闸需求逐年攀升。

船闸是水上交通的重要枢纽，但是，随着日益增加的船舶过闸需求与船舶实际通过能力的矛盾日益凸显，船闸也成为海上航区的通航瓶颈。

内河航运的发展较为迅速，航道、船闸等基础建设日益完善。通常，改善船闸通航能力有三种途径：第一种，改建或扩建船闸，通过提升船闸规模来提升船闸通航能力；第二种，提高船舶标准化水平；第三种，提高调度管控水平；扩建或新建船闸不仅需要消耗大量的人力、物力，而且需要占用大量社会资源，与之相比，从调度管理的角度出发提高通航能力可有效减少资源占用，具有较高的经济效益和社会效益。

在现有技术中，船闸上某个时间段内的船舶过闸调度计划是预先安排好的，在使用过程中通常都是固定不变。但是，在实际的航行过程中，海上船舶的运行情况往往会受到许多环境的影响，船舶到达船闸的时间是不固定的，使得预先安排好的船舶过闸调度计划难以满足实际的需求，导致船舶在过闸前需要等待较长时间。又因为各个航段的运行量分布不均匀，一般呈中间运行量大、两头小的分布趋势，而内河航道上船闸又是呈线状分布，使得当中间船闸运行不通畅时，将影响其他船闸的运行情况，从而大幅度降低船闸的利用率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于北斗的船舶通航调度方法和系统，通过计算船舶驶出航道的模型生成结果，并与航道的状态阈值进行比较，从而能够实时判断航道是否处于拥堵状态，通过获取多个航道的模型生成结果，将模型生成结果进行排序，按照顺序依次控制各航道内船舶过闸通航，从而达到了智能过闸，疏通航道的技术效果。

为了实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供一种基于北斗的船舶通航调度方法，包括：

通过北斗导航系统获取航道内的船舶数量，及每个船舶的位置信息；

根据所述船舶数量及所述位置信息，计算所述航道的拥堵密度；

获取所述航道内的船舶流量及船舶平均速度，结合所述拥堵密度，建立并训练所述船舶所在的所述航道的航道状态模型；

设置所述航道的状态阈值，将所述航道状态模型生成结果与所述状态阈值进行对比，确定所述航行状态。

进一步地，根据北斗导航系统获取的所述船舶数量及所述位置信息包括：将所述航道分成多个区域，分别计算每个区域的所述拥堵密度。

进一步地，计算每个区域的所述拥堵密度包括：