[发明专利]一种VTS系统中船舶追越态势的智能精算预警方法

摘要

本发明公开了一种VTS系统中船舶追越态势的智能精算预警方法，包括步骤1，绘制航道区域；步骤2，筛选告警船舶类型；步骤3，设定追越告警阈值；步骤4，确定空间约束模糊因素和态势约束模糊因素；步骤5，构建目标船舶的链式映射表；步骤6，追越态势智能精算分析，包括步骤61，空间约束模糊因素分析和步骤62，态势约束模糊因素分析；步骤7，告警仲裁。本发明实现了VTS重点关注领域重点关注船舶的追越预警，并且在实现过程中，综合考虑了船舶种类、横距、船宽、距离态势、追越态势持续时间、距离、相对方位、航向夹角等多种因素对追越行为的约束因素，达到了较好的VTS智能预警效果。

主权项

1.一种VTS系统中船舶追越态势的智能精算预警方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1，绘制航道区域：在VTS系统的交通管理子系统客户端绘制航道区域；/n步骤2，筛选告警船舶类型：对参与告警判断的追越船和被追越船分别进行类型筛选；其中，被追越船为目标船舶；/n步骤3，设定追越告警阈值：设定的追越告警阈值包括可见距离阈值D_m、距离阈值D_max、横距阈值d_max、航向夹角阈值C_max、正横后夹角阈值ɸ_max和追越态势持续时间阈值T_max；其中，D_max＜D_m；/n步骤4，确定空间约束模糊因素和态势约束模糊因素，其中，空间约束模糊因素包括距离D、横距d、航向夹角ΔC和正横后夹角ɸ；态势约束模糊因素包括航速、距离态势和追越态势持续时间T；/n步骤5，构建目标船舶的链式映射表：针对步骤1绘制的航道区域中的目标船舶，计算该目标船舶与航道区域内其他船舶间的距离Dis，将距离Dis小于可见距离阈值D_m的所有船舶，均构建其与目标船舶之间的链式映射关系，并形成目标船舶的链式映射表；/n步骤6，追越态势智能精算分析，包括如下步骤：/n步骤61，空间约束模糊因素分析，分析方法具体包括：/n步骤61a，链式映射判断：根据目标船舶与追越船舶之间的距离D，当距离D小于可见距离阈值D_m时，则判断追越船舶处于步骤5构建的目标船舶链式映射表中；/n步骤61b，构建扇形船舶领域：以目标船舶的质心为圆心，过圆心作两条角度呈步骤3设定的正横后夹角阈值ɸ_max的直线；再以目标船舶的质心为圆心，画半径为距离阈值D_max的圆弧，该圆弧与角度呈正横后夹角阈值ɸ_max的两条直线围合构成的图形，即为构建的扇形船舶领域；/n步骤61c，构建船舶追越区域：在步骤61b构建的扇形船舶领域中，作两根与目标船舶航向相平行的平行线，两根平行线与目标船舶过质心航向所在直线之间的距离均为步骤3设定的横距阈值d_max；位于两根平行线之间的扇形船舶领域，则为构建的船舶追越区域；/n步骤61d，追越船舶位置判断：根据追越船舶与目标船舶的经纬度信息，计算追越船舶与目标船舶之间的距离D和相对方位∆β，进而判断追越船舶是否处于步骤61c构建的船舶追越区域中；/n步骤61e，航向夹角计算：当步骤61d中判断为追越船舶处于船舶追越区域中时，则计算航向夹角∆C，且∆C=180°-∆β；/n步骤61f，横距d计算：当步骤61e中计算出的∆C小于步骤3中设定的航向夹角阈值C_max，则计算对应的追越船舶与目标船舶之间的横距d，并判断该横距d是否不超过步骤3设定的横距阈值d_max；若超过横距阈值d_max，则判断目标船舶不具有被对应追越船舶在空间约束上的追越行为；否则，判断目标船舶具有被追越船舶在空间约束上的追越行为；/n步骤62，态势约束模糊因素分析，具体分析方法为：在步骤5构建的目标船舶链式映射表中，记录着目标船舶与其中任一个追越船舶上一更新时刻的距离为D₁，本次更新时刻目标船舶与对应追越船舶的距离为D₂，若D₂＜D₁，且对应追越船舶在目标船舶航向上的航速大于目标船舶的航速，则目标船舶具有被对应追越船舶追越的态势；/n步骤7，告警仲裁，包括如下步骤：/n步骤71，门限阈值S设定：设定N个采集时间段和一个门限阈值S，则S≤N，且S=T_max/ T₀；其中，T_max为步骤3中设定的追越态势持续时间阈值，T₀每个采集时间段所对应的采集时间间隔，N为正整数；/n步骤72，仲裁决策：在每个采集时间段内，均进行步骤6中的追越态势智能精算分析；当步骤61中判断目标船舶具有被追越船舶在空间约束上的追越行为，同时步骤62中判断目标船舶具有被对应追越船舶追越的态势；则认为该采集时间段内，目标船舶具有被追越的态势，并进行计次；/n步骤73，追越告警：在N个采集时间段内，当目标船舶满足被追越态势的累计次数达到门限阀值S时，则产生追越告警。/n