基于ecdis 的船舶安全性智能評估和動態(tài)顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ECDIS的船舶安全性智能評估系統(tǒng)，具有：數(shù)據(jù)采集單元：獲取當(dāng)前船舶在不同海況下失速情況和傾覆風(fēng)險；獲取風(fēng)浪場水文信息；與船舶數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)采集單元通信的中央處理單元：根據(jù)船舶在當(dāng)前海況下的失速情況，計算船舶沿計劃航線未來逐小時的位置；根據(jù)船舶在不同海況下傾覆風(fēng)險數(shù)據(jù)和當(dāng)前的風(fēng)浪場水文信息，計算船舶在計劃航線和關(guān)心海區(qū)各時刻的風(fēng)險等級。
【專利說明】基于ECDIS的船舶安全性智能評估和動態(tài)顯示系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種安全性評估系統(tǒng)，尤其設(shè)及一種基于ECDIS的船舶安全性智能評 估系統(tǒng)。設(shè)及專利分類號G01測量；測試G01C測量距離、水準(zhǔn)或者方位；勘測；導(dǎo)航；巧螺 儀；攝影測量學(xué)或視頻測量學(xué)G01C21/00導(dǎo)航；不包含在G01C 1/00至G01C 19/00組中的 導(dǎo)航儀器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，越來越的多的天氣預(yù)報系統(tǒng)開始應(yīng)用于船運(yùn)公司的各類船 蔚白。其中日本W(wǎng)eathernews公司的FMS(Fleet Management System)全球天氣海浪顯示系 統(tǒng)，應(yīng)用較為廣泛。該系統(tǒng)可顯示全球各大洋每天0000UTC和1200UTC未來5天的風(fēng)浪等 氣象信息。在實(shí)際使用時，航運(yùn)企業(yè)船舶安全管理人員可根據(jù)船舶動態(tài)，在必要時標(biāo)出船位 和計劃航線，對未來船舶航行線上的風(fēng)浪情況進(jìn)行直觀的了解和判斷。
[0003] 類似于FMS的全球天氣海浪顯示系統(tǒng)，更適合大洋航行船舶安全管理使用，對近 海船舶航行安全和作業(yè)的氣象保障并不具有實(shí)用性。
[0004] 首先，其大風(fēng)浪等氣象信息的時間步長為12小時，對于近海船舶航行和作業(yè)保障 來說過長；其次，數(shù)據(jù)的網(wǎng)格局為5° x5°經(jīng)紳度，也過大；最重要的是，該系統(tǒng)沒有對所 關(guān)屯、船舶進(jìn)行風(fēng)險評估的功能，僅能夠單純地顯示大風(fēng)浪場，具體船舶的安全與否要由使 用者根據(jù)自己的經(jīng)驗來判斷，故不能為特定船舶大風(fēng)浪條件下的安全調(diào)度指揮提供決策參 考。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對W上問題的提出，而研制的一種基于ECDIS的船舶安全性智能評估系 統(tǒng)，具有：
[0006] 數(shù)據(jù)采集單元：獲取當(dāng)前船舶在不同海況下失速情況和傾覆風(fēng)險；獲取風(fēng)浪場水 文f目息；
[0007] 與船舶數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)采集單元通信的中央處理單元；根據(jù)船舶在當(dāng)前海況下的 失速情況，計算船舶沿計劃航線未來逐小時的位置；根據(jù)船舶在不同海況下傾覆風(fēng)險數(shù)據(jù) 和當(dāng)前的風(fēng)浪場水文信息，計算船舶在計劃航線和關(guān)屯、海區(qū)各時刻的風(fēng)險等級；
[000引風(fēng)險等級的計算過程如下；
[0009] -建立船舶在大風(fēng)浪中航行時的危險等級的論域V = (vi，V2, V3} = {I，II，III}， 其中I代表危險性很?。籌I代表有一定危險；III代表危險性很大；
[0010] -建立風(fēng)、浪致災(zāi)因子對船舶安全的影響矩陣；建立風(fēng)險致災(zāi)因子的狀態(tài)集；
[0011] 風(fēng)的影響矩陣：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于ECDIS的船舶安全性智能評估系統(tǒng)，其特征在于具有： 數(shù)據(jù)采集單元：獲取當(dāng)前船舶在不同海況下失速情況和傾覆風(fēng)險；獲取風(fēng)浪場水文信 息； 與船舶數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)采集單元通信的中央處理單元：根據(jù)船舶在當(dāng)前海況下的失速 情況，計算船舶沿計劃航線未來逐小時的位置；根據(jù)船舶在不同海況下傾覆風(fēng)險數(shù)據(jù)和當(dāng) 前的風(fēng)浪場水文信息，計算船舶在計劃航線和關(guān)心海區(qū)各時刻的風(fēng)險等級； 風(fēng)險等級的計算過程如下： 一建立船舶在大風(fēng)浪中航行時的危險等級的論域V=Iv1,v2,v3} = {1,11，III}，其中I代表危險性很小；II代表有一定危險；III代表危險性很大； 一建立風(fēng)、浪致災(zāi)因子對船舶安全的影響矩陣；建立風(fēng)險致災(zāi)因子的狀態(tài)集； 風(fēng)的影響矩陣：
其中/;廣(0 (/=U?…，":./=U1N)表示在某一船速、航向以及船速與大風(fēng)浪的夾角t(t =1，2,…，T)條件下，大風(fēng)浪等級Sli時，出現(xiàn)j等級危險的概率； 浪的影響矩陣：
其中，f⑴（/= 1,2,…= 1,2.，...N)表示在某一種航行狀態(tài)t(t =丨，2,…，T)條件下，出 現(xiàn)大浪狀態(tài)s2i時，出現(xiàn)j等級危險的概率； 設(shè)風(fēng)和浪的可能狀態(tài)集合分別為： Ul -（S 11，s12，…，Sln) % -（S 21，S22，…，S2m) 其中Sli和S2i分別表示不同等級的大風(fēng)和大浪的狀態(tài)；記A1 =(an,a12, --?,aln) A2 -(a21，…，a2m) 其中an和a2i分別表示不同等級的大風(fēng)和大浪出現(xiàn)的概率； 在大風(fēng)作用下，航行方案危險等級的模糊子集為：
其中，Xi(i= 1，2,…，N)表示在大風(fēng)的作用下，出現(xiàn)不同等級危險的風(fēng)險度； 對于大浪的作用，航行方案危險等級的模糊子集為：
其中，yi(i= 1，2,…，N)表示在大浪的作用下，出現(xiàn)所述I，II，III等級危險的風(fēng)險 度； 由于船舶同時處于大風(fēng)和大浪的作用之下，故在大風(fēng)浪中，船舶危險度等級的模糊評 定結(jié)果為： B=(Z1,z2, ...，N) 其中，Zi=XJyi-Xi ?Yi(i= 1，2,…，N)表示在大風(fēng)浪的共同作用下，船舶出現(xiàn)不同等 級危險的風(fēng)險度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ECDIS的船舶安全性智能評估系統(tǒng)，其特征還在于具有： 存儲重點(diǎn)關(guān)注船舶失速性能和傾覆風(fēng)險的數(shù)據(jù)庫。
3. -種基于ECDIS的船舶安全性動態(tài)顯示系統(tǒng)，其特征在于具有：調(diào)取權(quán)利要求1所 述的基于ECDIS的船舶安全性智能評估系統(tǒng)評估結(jié)果數(shù)據(jù)的圖形處理單元、存儲浪向模型 和潮流模型的動態(tài)鏈接庫。
【文檔編號】G06F19/00GK104504278SQ201410850563
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】劉大剛 申請人:大連海事大學(xué)