[发明专利]一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法

说明书

本发明公开了一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法，包含：信息采集与录入模块用于采集本船周边的船舶的动态信息和碍航物静态信息并向外传输；碰撞风险测度模块用于根据船舶的动态信息和碍航物静态信息，获得风险测度的结果；基于单一模式测量信息碰撞风险预警模块用于根据接收到的船舶的动态信息和碍航物静态信息进行碰撞风险预警；综合碰撞风险预警模块用于对单一模式测量信息碰撞风险预警模块得到的各预警信息进行综合处理，获得最终的碰撞风险预警信息；预警信息远程传输模块用于将所述最终的碰撞风险预警信息远程传输给岸基管理机构。本发明具有直观和有效地向船舶值班人员提供船舶碰撞预警信息的优点。

技术领域

本发明涉及航海科学技术领域，特别涉及一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法。

背景技术

船舶碰撞事故带来的后果极为严重，船舶碰撞属于高风险事件，船舶船舶碰撞事故引起社会的高度关注。特别是对于港口作业船舶，其作业区域主要集中在港口、航道或沿岸海域。而这类水域大多存在航道狭窄，船舶操纵空间受限，碰撞危险大。水深受限，浅水效应明显，影响船舶操纵能力。受潮汐影响，高峰时期船舶密度较大，在局部时间和区域形成船舶密集区，并随潮水整体推进，船舶操纵、碰撞难度增大。通航船舶类型复杂，尤其是小型船舶，船员素质低、船舶性能不良，船员操船技能、遵守规则的意识较差，操纵随意，容易发生碰撞险情。

船舶驾驶员在值班过程中，除了控制船舶车和舵，还需要负责通信、瞭望等，任务繁重，极易诱发人为因素导致的事故。而对于港口作业船舶等操纵性能优良的船舶，若能够对船舶的碰撞险情进行预警，则可以避免船舶碰撞事故的发生。

为有效避免或减少船舶碰撞事故的发生，有必要对船舶的避碰预警技术和设施设备进行研究，以便为船舶驾驶员提供有效的预警信息，避免船舶碰撞事故的发生，维护船舶航行安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法，可以直观和有效地向船舶值班人员提供船舶碰撞预警信息，破解船舶碰撞预警难题，实现避免船舶碰撞事故的发生的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种船舶碰撞风险预警系统，包含：

设置在船舶上的信息采集与录入模块，碰撞风险测度模块，碰撞风险预警模块和预警信息远程传输模块。所述信息采集与录入模块用于采集本船周边的船舶的动态信息和碍航物静态信息并向外传输。碰撞风险测度模块用于根据船舶的动态信息和碍航物静态信息，分别采用基于TCPA/DCPA的碰撞风险测度模型和测距信息的碰撞风险测度模型，获得风险测度的结果。碰撞风险预警模块包括基于单一模式测量信息碰撞风险预警模块和综合碰撞风险预警模块。其中，所述基于单一模式测量信息碰撞风险预警模块用于根据接收到的船舶的动态信息和碍航物静态信息进行碰撞风险预警。所述综合碰撞风险预警模块用于对单一模式测量信息碰撞风险预警模块得到的各预警信息进行综合处理，获得最终的碰撞风险预警信息。所述预警信息远程传输模块用于将所述最终的碰撞风险预警信息远程传输给岸基管理机构。

优选地，所述船舶的动态信息和碍航物静态信息包括AIS信息、雷达探测信息、超声波测距信息、激光测距信息和视频监测信息。

优选地，分别以所述船舶的船首和船尾为中心，对周边水域进行扇区划分，所述测距信息的碰撞风险测度模型如下所示：

定义第i扇区的船舶碰撞危险度为:

式中：R_i为碰撞危险度，其值域为[0,100]，D_min,i为第i个扇区内激光传感器返回的最小测量值，D_A,i为第i个扇区的预警阈值，为R_i划分不同的预警值，进行不同级别的报警。

优选地，所述基于DCPA/TCPA的碰撞风险测度模型如下所示：定义第i扇区的船舶碰撞危险度为: