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[发明专利]一种混合交通场景下的多船分布式协同控制方法-CN202110366732.2有效
发明人：陈琳瑛;黄亚敏;牟军敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-04-06 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种混合交通场景下的多船分布式协同控制方法，包括：在每一个采样时刻，各异质智能体获取当前时刻的本船信息和他船信息；其中，本船信息包括本船状态和控制输入，他船信息包括他船状态和他船期望，他船期望为他船期望本船在下一时刻所做出的决策；基于获取的当前时刻的本船信息和他船信息，各异质智能体采用模型预测控制和串行迭代方式更新本船下一时刻的控制决策；若各异质智能体下一时刻的控制决策与他船期望一致时，所有异质智能体达成控制协议。本发明采用模型预测控制和串行迭代协商框架实现各智能体间的协同，以协商的形式减少对于智能体运动或操作模型的依赖，并且由于预测特性，即使通讯异常，船舶依旧可以完成协同操作。
一种混合交通场景分布式协同控制方法

[发明专利]一种船舶检测与跟踪方法、装置、电子设备及存储介质-CN202310498773.6在审
发明人：陈琳瑛;温俊晖;牟军敏;陈鹏飞;黄亚敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明涉及一种船舶检测与跟踪方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：通过第一预设数量的高速运动物体数据集对yolov5s网络模型进行预训练得到初始船舶检测模型，高速运动物体的运动特征与船舶的运动特征相似；加入预设注意力机制至初始船舶检测模型，得到过渡船舶检测模型；基于迁移学习策略，将标注的第二预设数量的船舶数据集输入至过渡船舶检测模型进行训练得到目标船舶检测模型；将原始船舶视频帧输入至目标船舶检测模型，输出得到待跟踪船舶的位置信息；基于预设跟踪算法，根据位置信息对待跟踪船舶进行船舶视频图像跟踪。本发明进行预训练，只需要少量标注的船舶数据就可以确定目标船舶检测模型，实现对目标船舶的视频图像跟踪。
一种船舶检测跟踪方法装置电子设备存储介质

[发明专利]多拖轮协作的靠离泊智能辅助系统及方法-CN202310648184.1在审
发明人：陈琳瑛;何锦泓;李梦霞;陈鹏飞;牟军敏;黄亚敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于拖轮协作的靠离泊智能辅助系统及方法，系统包括：上层控制器，用于基于MPC算法将获取的船舶数据处理，得到期望船舶位置、期望船舶速度以及环境阻力信息并基于代价函数处理，得到拖轮的期望轨迹和动力，基于工作模式选择信息选择拖轮的工作模式并确定协调多艘拖轮的控制指令，下层控制器，与上层控制器通信连接，用于接收上层控制器发送的拖轮的期望轨迹、动力以及环境阻力信息并基于MPC算法处理得到工作模式选择信息并发送至上层控制器，以及接收上层控制器发送的控制指令并得到推进器数据信息，物理层硬件模块，与下层控制器通信连接，用于接收下层控制器发送的推进器数据信息并执行靠离泊操作。
拖轮协作靠离泊智能辅助系统方法

[发明专利]一种涉水工程智能安全监管预警穿戴设备系统-CN202310203051.3在审
发明人： 牟军敏;李梦霞;陈琳瑛;陈鹏飞;罗宇 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G08B21/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种涉水工程智能安全监管预警穿戴设备系统，包括智能穿戴设备和监管预警系统，智能穿戴设备上设有定位器和涉水传感器，监管预警系统与智能穿戴设备及定位器和涉水传感器连接。本发明能实时提供作业人员的状态，提高了作业人员的安全性，及提高了救援效率，保证了安全作业。
一种涉水工程智能安全监管预警穿戴设备系统

[发明专利]一种基于人机协同的港口拖轮作业智能调度方法-CN202211359685.X有效
发明人：陈琳瑛;孙长萍;牟军敏;陈鹏飞;黄亚敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于人机协同的港口拖轮作业智能调度方法，包括：基于预设遗传算法确定港口拖轮作业调度计划的理论最优调度方案；基于预设的神经网络自编码器模型对所述港口拖轮作业调度计划中调度员的人为习惯特征分类；基于预设的神经网络融合模型对所述理论最优调度方案和调度员的人为习惯特征分类进行融合，得到融合最优调度方案；基于预设的调度阈值和所述融合最优调度方案确定目标调度方案。本发明提供的基于人机协同的港口拖轮作业智能调度方法能够将得到的理论最优调度方案与调度员人为习惯特征分类融合，使得到的调度方案包含调度员人为习惯特征，能够兼顾调度计划的稳定性以及与调度人员的协调性，提高拖轮作业的效率，并降低成本。
一种基于人机协同港口拖轮作业智能调度方法

[发明专利]一种智能船舶节能航行编队方法、电子设备和存储介质-CN202211205527.9有效
发明人：陈琳瑛;贺阳映;黄亚敏;胡智超;牟军敏;陈鹏飞 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能船舶节能航行编队方法、电子设备和存储介质，其通过样本数据集训练深度前馈神经网络，得到能够表征工况特征和阻力特征之间映射关系的阻力预报模型，其中工况特征包括用于描述不同队形的队形特征，这样通过阻力预报模型，便可以知晓船舶队伍在不同队形特征下的阻力信息，这样根据阻力信息，便可以选择出船舶在对应航行计划下的最优队形，得到最优编队方案。相比于现有技术，本发明提出了一套完整的编队方法，即从训练深度前馈神经网络到利用阻力预报模型进行编队的完整的流程，实现了根据具体航行任务的不同，灵活制定编队方案以使航行船舶均获得最大的阻力收益的目的，进而能够实现节能减排。
一种智能船舶节能航行编队方法电子设备存储介质

[发明专利]基于无人艇编队的海上溢油围控回收方法、装置及设备-CN202211196800.6在审
发明人：陈琳瑛;付奕晗;陈鹏飞;牟军敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于无人艇编队的海上溢油围控回收方法、装置及设备，其方法包括：获取溢油区域信息，基于预设的溢油漂移预测算法确定溢油扩散漂移分布图；获取无人艇编队信息，基于溢油扩散漂移分布图和无人艇编队信息确定无人艇溢油围控回收方案；根据溢油围控回收方案控制无人艇进行溢油围控回收，根据无人艇进行溢油围控回收的结果更新溢油扩散漂移分布图，并根据更新后的溢油扩散漂移分布图实时更新溢油围控回收方案；根据更新后的溢油围控回收方案进行溢油围控回收直到达到预设的溢油清除率。本发明提供的基于无人艇编队的海上溢油围控回收方法通过考虑溢油的实时扩散情况，并根据溢油围控与回收情况调整目标函数，提高溢油回收效率。
基于无人编队海上溢油回收方法装置设备

[发明专利]一种智能防撞应急航标-CN202010824656.0有效
发明人： 牟军敏;李梦霞;王思远;胡清波;贺益雄;牛东辉;唐如虹 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-08-17 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： B63B22/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能防撞应急航标，包括通过卡扣连接的应急航行器和航标以及设置在岸上的岸端系统，所述应急航行器上设置有双螺旋桨；所述航标上设置有警报装置和雷达，所述警报装置包括信号转换模块和主控板；所述岸端系统包括云平台和工作人员的手持终端；岸端系统与警报装置通过基站进行数据传输。
一种智能应急航标

[发明专利]一种桥区水域船舶碰撞风险检测方法和装置-CN202210630119.1有效
发明人：陈鹏飞;张梁;牟军敏;陈琳瑛;程昭熙 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-06-06 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本申请公开了一种桥区水域船舶碰撞风险检测方法和装置，该方法包括：获取桥区水域的原始AIS数据，对所述原始AIS数据进行预处理，得到桥区水域范围和船舶航行轨迹数据；根据所述桥区水域范围和船舶航行轨迹数据，得到轨迹密度图；根据所述轨迹密度图确定航道边界点和航道分隔点；根据所述航道边界点和航道分隔点，得到桥区水域的航道边界，根据所述航道边界和待检测船舶的航行轨迹，判断所述待检测船舶与所述航道边界是否存在碰撞风险。本发明对航道边界进行了准确识别，并判断待检测船舶与航道边界是否存在碰撞风险，检测参数更少，更易解释且更准确，能够从源头上降低碰撞事故发生的概率，避免船桥碰撞造成的人员伤亡和财产损失。
一种水域船舶碰撞风险检测方法装置

[发明专利]一种基于海事大数据的船舶导航路径规划方法及系统-CN202210355128.4在审
发明人： 牟军敏;陈鹏飞;陈琳瑛;郭绍卿;王链珲 -专利权人：交通运输部东海航海保障中心宁波航标处;武汉理工大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于海事大数据的船舶导航路径规划方法及系统，通过AIS数据预处理模块实现轨迹异常检测和轨迹修复，提升了历史AIS数据的质量；通过航路网络辨识模块搭载的多个创新算法并结合历史AIS信息，有效地辨识并构建得到指定水域的航路网络；通过导航路径规划模块对航路网络的分析和计算得到船舶导航路径。由于船舶导航路径的输出结果是基于历史大数据的，得到的航路网络除了当地船舶定线的航路外，还能将一些小众的习惯性航路辨识出来，能根据不同的船舶类型得到隶属于该种船舶的习惯性航路网络。
一种基于海事数据船舶导航路径规划方法系统

[发明专利]一种无人驾驶的溢油自动回收应急船-CN202110769083.0有效
发明人：李梦霞;牟军敏;陈琳瑛;陈鹏飞 -专利权人：吾理智航（武汉）科技有限公司
申请日： 2021-07-07 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： E02B15/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种无人驾驶的溢油自动回收应急船，包括用于对溢油进行自动回收的应急船本体，所述应急船本体一端的底部设有用于对水油进行分离的油水分离舱，所述油水分离舱的入口处设有用于对油水混合物引入的引入带，且入口处还设有对油位进行检测的油位传感器，所述油水分离舱中设有使引入带根据水面油位的位置进行调节的支撑调节机构，此无人驾驶的溢油自动回收应急船，通过将现有的结构较为固定的堰板设置为引入带，该引入带不仅能够将油水混合物稳定的引入油水分离舱中，同时可以根据油位的位置进行调节，从而将油水混合物引入油水分离舱的过程中，避免形成一定的与空气相同的空间，提高堰式撇油器中进行油水分离效率。
一种无人驾驶溢油自动回收应急

[发明专利]一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法及装置-CN202011276758.X有效
发明人：贺益雄;张梁;周成浩;陈德军;牟军敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法，包括以下步骤：获取航道边界数据以及碍航物数据，将航道划分为多个航段，将每一航段相对应的航段边界数据以及碍航物数据与相应的航段相关联；获取本船舶的位置数据以及航向数据；根据本船舶的位置数据以及各航段的航段边界数据，获取本船舶所在航段作为当前航段；判断船舶是否顺航道行驶，如果是，则根据当前航段的航段边界数据获取偏航数据，根据当前航段的碍航物数据获取避碰数据，基于内河避碰规则获取与避碰数据相对应的辅助决策数据；基于偏航数据输出偏航预警信息，基于辅助决策数据输出辅助避碰决策信息。本发明能够实现有效的早期危险预警以及航行辅助决功能。
一种船舶内河航行预警辅助方法装置

[发明专利]一种基于模型预测控制的拖轮能效优化方法-CN202111171244.2在审
发明人：陈琳瑛;李梦霞;贾雪菲;罗宇;陈鹏飞;牟军敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-10-08 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模型预测控制的拖轮能效优化方法，包括以下步骤：建立拖轮推进力预测模型；根据拖轮上的各传感器获得的数据，获取周围环境与拖轮自身状态参数；建立拖轮的航速与燃油消耗的回归方程式；通过得到的拖轮航速与油耗的回归方程式，得到拖轮主机功率的能效最优区间，将其作为目标函数的约束条件，从而基于模型预测控制MPC构建拖轮能效最优化问题，通过求解该最优化问题，获取最优航速策略。本发明对拖轮航行速度进行优化，降低拖轮的能源消耗。
一种基于模型预测控制拖轮能效优化方法

[发明专利]一种用于海事搜救的编队路径规划方法及系统-CN202111074220.5在审
发明人：陈琳瑛;胡涛;牟军敏;黄亚敏;陈鹏飞 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-09-14 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提出了一种用于海事搜救的编队路径规划方法及系统，通过漂移位置预测模块、漂移预测区域追踪模块、覆盖搜索路径规划模块来实现的。漂移位置预测模块通过随机粒子仿真法预测落水人员的漂移位置，采用步长统计法生成失踪人员分布图和漂移预测区域；移预测区域追踪模块和覆盖搜索路径规划模块采用自适应贪婪搜索算法追踪落水人员漂移区域并对该区域进行覆盖搜索，从而得到搜救路径。本发明的编队路径规划方法对于搜救区域的确定结合了当前海洋环境对落水失踪人员漂移的影响，将落水失踪人员的位置概率及位置概率的变化考虑在内，该搜救路径的规划大大减小了海上搜救操作的时间，显著提高了落水人员被搜救成功的概率。
一种用于海事搜救编队路径规划方法系统

[发明专利]一种基于船-岸协同的交汇水域时空资源分配方法-CN202110473238.6在审
发明人：陈琳瑛;黄亚敏;牟军敏;陈鹏飞;李梦霞 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： H04W4/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于船‑岸协同的交汇水域时空资源分配方法，本方法包括以下步骤：S1、将交汇水域的时空资源定义为时空资源块，船舶在交汇水域的行为分为穿越、汇入以及汇出，船舶的不同行为占用的时空资源块不同；S2、以最小化有限时间内船舶的总体通过时间为目标函数，以单个船舶对时空资源块的独占作为约束，建立混合整型优化问题，通过制定船舶到达时间和通过速度，减少船舶在交汇水域的冲突。本发明实现了对交汇水域时空资源的合理分配，提高了船舶在交汇水域的通行效率。
一种基于协同交汇水域时空资源分配方法

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