[发明专利]一种航行计划智能编排及风险预测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶航行计划智能编排领域，更具体的说，是一种可以根据船舶航行计划及水域实时非计划船舶航行状态，自动快速计算船舶未来位置，从而预测风险，给予VTS人员以决策支持。

背景技术

随着国家京津冀一体化战略的实施，天津港等港口不断发展，复式航道投入使用，港口航道、泊位、水深、通航标准及港口水域通航环境布局发生较大变化，交通流构成和船舶进出港交通组织模式更加复杂。港口通航环境日益复杂，同时进出港船舶呈现大型化、快速化的发展趋势，这些状况都对船舶交通管理构成了新的挑战。为了保障船舶交通畅通和安全，VTS值班员要能根据船舶通航模式、交通风险要素以及通航需求的变化及时调整监管重心。复式航道有效提高了航道通过效率和双向通航能力，解决了小型船舶占用航道资源等问题，在带来经济效益的同时，港口风险提高，无法人工预测。目前，船舶航行计划编排和船舶动态冲突协调主要依靠人工进行，占用了VTS值班人员大量精力，效率较低，甚至出现航行计划编排不合理和动态冲突判断不准确的问题，导致进出港船舶需要不断进行核实，严重占用有限的高频资源，甚至直接影响船舶进出港动态安排效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明可优化港口船舶航行计划编排和交通组织工作，提升航行计划管理工作效率和水平，深度挖掘复式航道通航潜力，提高复式航道交通组织效率和航道资源利用率，有效支持港口生产。

本发明是一种航行计划智能编排及风险预测的方法，按照下述步骤进行：

1.24小时推演

(1).获取航行计划

通过网络获取未来24小时船舶进出港计划；

(2).智能编排航行计划

智能编排航行计划是将时间段形式的航行计划细化到具体的时间节点，按如下规则进行：

进港船舶按如下方法排序：

按照船舶吃水将航行计划中的船舶分配到不同上线点，

相同上线点的船舶按照下列原则顺序排列：

邮轮母港船舶、30万吨油轮优先；

港区优先级高的，优先放行船舶；

进港船舶按照泊位先里后外的原则以10分钟为时间间隔依次进港；

出港船舶按如下原则顺序排列：

邮轮母港船舶、30万吨油轮优先；

按照先外后里原则依次出港，位置相差两个泊位相邻的泊位不能同时离泊。

(3).生成航迹

生成航迹是预测船舶未来航行的位置，具体计算方法如下：

1.计算船舶应走航路；

2.判断计算步长内的实际航行距离是否小于航段剩余航程；

3.若小于，则船舶仍处于该航段，保存位置，更新航段剩余航程；

4.若大于，则船舶超出该航段，保存位置，更新下一航段的剩余航程；

5.判断是否驶出航路；

6.若驶出，结束航迹生成；

(4).计算风险

目前对如下风险进行分析：

碰撞风险，如果两船的最近会遇距离小于一定阈值(默认设为1海里)，最近会遇时间为正值，且逐渐变小，则给出碰撞风险的提示；

密度过大，如果Y字口区域密度过大会给出风险提示。按照天津港的实际如果10分钟内Y字口有4艘船舶，将会报警。同时如果两船的前后距离小于6倍船长，也会有报警；

靠离妨碍，如果有一艘船正在进行靠离泊作业，此时周围如果有其它船经过则称为靠离妨碍；

船宽和超限，航道对于船宽有如下要求：拟相对航行的普通船舶两船船宽之和大于等于65米；或拟相对航行的船舶其中一艘为载运本标准所述危险物质的船舶时，其两船船宽之和大于等于52米；

(5).结合电子海图系统显示风险情况

结合电子海图系统，直观的将风险情况显示到电子海图系统屏幕，更直观的得出风险发生位置。

2.实时推演

(1).获取航行计划

通过网络获取未来2小时船舶进出港计划；

(2).获取实时非计划船舶

非计划船舶也在VTS水域航行，也会对计划船舶构成危险，因此实时推演需要通过AIS、雷达录取数据获得水域非计划船舶，生成临时计划；

(3).生成航迹

生成航迹是预测船舶未来航行的位置，具体计算方法如下：

1.计算船舶应走航路；

2.判断计算步长内的实际航行距离是否小于航段剩余航程；

3.若小于，则船舶仍处于该航段，保存位置，更新航段剩余航程；

4.若大于，则船舶超出该航段，保存位置，更新下一航段的剩余航程；