本技術(shù)涉及船舶，更具體地說，本技術(shù)涉及一種船舶航行風(fēng)險評估方法及評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、船舶航行風(fēng)險涉及船舶在航行過程中面臨的各種潛在威脅，包括碰撞、擱淺、惡劣天氣以及海洋環(huán)境的復(fù)雜性等。這些風(fēng)險可能由船舶自身的狀態(tài)、航行路徑的復(fù)雜性、環(huán)境條件以及其他船舶的行動等因素共同影響。

2、船舶航行風(fēng)險評估是確保航行安全的關(guān)鍵過程，旨在識別、分析和管理船舶在航行過程中可能面臨的各種風(fēng)險，船舶航行風(fēng)險評估過程涉及對船舶自身狀態(tài)、環(huán)境條件、航行路徑及其他船舶活動等因素的全面分析。現(xiàn)有技術(shù)中，需要通過衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)對船舶進(jìn)行實時監(jiān)控和預(yù)警，并且船舶的規(guī)劃航行路徑?jīng)Q定了航行過程中的沖突調(diào)整次數(shù)，若沖突調(diào)整次數(shù)過多會導(dǎo)致船舶的運輸效率大幅降低，若在船舶未駛出港口之間對船舶航行風(fēng)險進(jìn)行預(yù)前估計，以降低船舶航行過程中的沖突調(diào)整次數(shù)，可以有效提高船舶的運輸過程的高效性，并且，船舶航行風(fēng)險評估不僅需綜合考慮當(dāng)前的航行數(shù)據(jù)，還要預(yù)測未來的風(fēng)險，并進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，以應(yīng)對突發(fā)狀況。因此，如何預(yù)前評估船舶航行過程中調(diào)整的避障路徑的碰撞風(fēng)險，以提高船舶航行的安全性是業(yè)界面臨的難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種船舶航行風(fēng)險評估方法及評估系統(tǒng)，可以預(yù)前評估船舶航行過程中調(diào)整的避障路徑的碰撞風(fēng)險，以提高船舶航行的安全性。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種船舶航行風(fēng)險評估方法，評估方法包括如下步驟：

3、獲取目標(biāo)船舶的初始航行狀態(tài)和規(guī)劃航行路徑；

4、依據(jù)所述初始航行狀態(tài)和船舶衛(wèi)星系統(tǒng)在進(jìn)出港口的所有船舶中篩選出多個碰撞風(fēng)險船舶，根據(jù)所述規(guī)劃航行路徑和各個碰撞風(fēng)險船舶的設(shè)定航行路徑確定目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)；

5、獲取目標(biāo)船舶與目標(biāo)船舶目的地之間的所有航行障礙，使用所述規(guī)劃航行路徑確定目標(biāo)船舶與各個航行障礙之間的障礙碰撞緊急度，基于所有的障礙碰撞緊急度對目標(biāo)船舶進(jìn)行避障路徑搜索，得到目標(biāo)船舶的風(fēng)險避障路徑，由所述風(fēng)險避障路徑和各個碰撞風(fēng)險船舶的設(shè)定航行路徑確定目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)；

6、根據(jù)目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)和目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)生成目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險評估報告。

7、在本實施例中，通過船舶衛(wèi)星系統(tǒng)獲取目標(biāo)船舶的初始航行狀態(tài)和規(guī)劃航行路徑。

8、在本實施例中，通過船舶衛(wèi)星系統(tǒng)獲取目標(biāo)船舶與目標(biāo)船舶目的地之間的所有航行障礙。

9、在本實施例中，依據(jù)所述初始航行狀態(tài)和船舶衛(wèi)星系統(tǒng)在進(jìn)出港口的所有船舶中篩選出多個碰撞風(fēng)險船舶具體包括：

10、在所述初始航行狀態(tài)中提取目標(biāo)船舶的初始航行速度和初始航向；

11、根據(jù)所述初始航行速度和所述初始航向確定目標(biāo)船舶的航行沖突域；

12、通過船舶衛(wèi)星系統(tǒng)獲取進(jìn)出港口的各個船舶的航行狀態(tài)；

13、基于所述航行沖突域和各個船舶的航行狀態(tài)在進(jìn)出港口的所有船舶中篩選出多個碰撞風(fēng)險船舶。

14、在本實施例中，使用所述規(guī)劃航行路徑確定目標(biāo)船舶與各個航行障礙之間的障礙碰撞緊急度具體包括：

15、對于每個航行障礙，獲取航行障礙的形態(tài)特征和障礙地理位置；

16、根據(jù)所述形態(tài)特征、所述障礙地理位置和所述規(guī)劃航行路徑確定目標(biāo)船舶與航行障礙之間的碰撞風(fēng)險距離；

17、通過所述碰撞風(fēng)險距離確定目標(biāo)船舶與航行障礙之間的障礙碰撞緊急度，進(jìn)而得到目標(biāo)船舶與各個航行障礙之間的障礙碰撞緊急度。

18、在本實施例中，基于所有的障礙碰撞緊急度對目標(biāo)船舶進(jìn)行避障路徑搜索，得到目標(biāo)船舶的風(fēng)險避障路徑具體包括：

19、對于所有的航行障礙，選取一個航行障礙作為選定航行障礙；

20、根據(jù)選定航行障礙的障礙緊急度和選定航行障礙的相鄰航行障礙的障礙緊急度確定目標(biāo)船舶在選定航行障礙與相鄰航行障礙之間的避障協(xié)同區(qū)，進(jìn)而得到目標(biāo)船舶的多個避障協(xié)同區(qū)；

21、基于所有的避障協(xié)同區(qū)對目標(biāo)船舶的避障路徑進(jìn)行搜索，得到目標(biāo)船舶的風(fēng)險避障路徑。

22、在本實施例中，根據(jù)目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)和目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)生成目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險評估報告具體包括：

23、通過目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)和目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)確定目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險度；

24、依據(jù)所述航行風(fēng)險度和航行風(fēng)險等級表生成目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險評估報告。

25、第二方面，本技術(shù)提供一種船舶航行風(fēng)險評估系統(tǒng)，用于執(zhí)行一種船舶航行風(fēng)險評估方法，所述評估系統(tǒng)包括：

26、初始化模塊，用于獲取目標(biāo)船舶的初始航行狀態(tài)和規(guī)劃航行路徑；

27、碰撞風(fēng)險評估模塊，用于依據(jù)所述初始航行狀態(tài)和船舶衛(wèi)星系統(tǒng)在進(jìn)出港口的所有船舶中篩選出多個碰撞風(fēng)險船舶，根據(jù)所述規(guī)劃航行路徑和各個碰撞風(fēng)險船舶的設(shè)定航行路徑確定目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)；

28、風(fēng)險再評估模塊，用于獲取目標(biāo)船舶與目標(biāo)船舶目的地之間的所有航行障礙，使用所述規(guī)劃航行路徑確定目標(biāo)船舶與各個航行障礙之間的障礙碰撞緊急度，基于所有的障礙碰撞緊急度對目標(biāo)船舶進(jìn)行避障路徑搜索，得到目標(biāo)船舶的風(fēng)險避障路徑，由所述風(fēng)險避障路徑和各個碰撞風(fēng)險船舶的設(shè)定航行路徑確定目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)；

29、報告生成模塊，用于根據(jù)目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)和目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)生成目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險評估報告。

30、本技術(shù)公開的實施例提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：

31、通過獲取目標(biāo)船舶的初始航行狀態(tài)和規(guī)劃航行路徑；依據(jù)所述初始航行狀態(tài)和船舶衛(wèi)星系統(tǒng)在進(jìn)出港口的所有船舶中篩選出多個碰撞風(fēng)險船舶，根據(jù)所述規(guī)劃航行路徑和各個碰撞風(fēng)險船舶的設(shè)定航行路徑確定目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)；獲取目標(biāo)船舶與目標(biāo)船舶目的地之間的所有航行障礙，使用所述規(guī)劃航行路徑確定目標(biāo)船舶與各個航行障礙之間的障礙碰撞緊急度，基于所有的障礙碰撞緊急度對目標(biāo)船舶進(jìn)行避障路徑搜索，得到目標(biāo)船舶的風(fēng)險避障路徑，由所述風(fēng)險避障路徑和各個碰撞風(fēng)險船舶的設(shè)定航行路徑確定目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)；根據(jù)目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)和目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)生成目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險評估報告。

32、由此可見本技術(shù)中，可以預(yù)前評估船舶航行過程中調(diào)整的避障路徑的碰撞風(fēng)險；其中，通過預(yù)前評估目標(biāo)船舶航行路徑中的碰撞風(fēng)險，可以在目標(biāo)船舶進(jìn)入高風(fēng)險區(qū)域之前提前識別出潛在的碰撞風(fēng)險船舶，并且船舶沖突風(fēng)險系數(shù)計算，可以為避障路徑的選擇提供科學(xué)依據(jù)，通過比較不同避障路徑的風(fēng)險系數(shù)，可以選擇風(fēng)險最低、最安全的航行路徑；然后，通過獲取所有航行障礙的信息，可以全面識別目標(biāo)船舶航行路徑中的潛在風(fēng)險，并且通過確定障礙碰撞緊急度，將每個障礙物的潛在威脅量化為具體的緊急度數(shù)值，從而利用所有障礙碰撞緊急度，避障路徑搜索能夠優(yōu)先避開高風(fēng)險區(qū)域，確保船舶在航行過程中始終選擇安全性較高的路徑；最后，根據(jù)目標(biāo)船舶在規(guī)劃航行路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)和目標(biāo)船舶在風(fēng)險避障路徑中的船舶沖突風(fēng)險系數(shù)生成目標(biāo)船舶的航行風(fēng)險評估報告。

33、綜上所述，本技術(shù)采用的技術(shù)方案可以預(yù)前評估船舶航行過程中調(diào)整的避障路徑的碰撞風(fēng)險，以提高船舶航行的安全性。