[发明专利]桥梁防撞风险评估方法及系统

权利要求书

1.一种桥梁防撞风险评估系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集船舶的状态信息，包括船舶地理坐标信息、船舶MMSI码、船舶长度、船舶宽度、船舶名称、船舶速度和船舶角度；

数据处理模块，用于对从数据采集系统采集的数据进行标准化和过滤；

概率评估模块，用于从所述数据处理模块获得数据计算船舶撞击概率和桥梁损伤概率，确定船舶撞击桥梁风险等级，形成风险报告；

所述概率评估模块具体采用概率风险评估法计算船舶撞击率F，F＝P_A×P_G，式中，F为船舶撞击概率，P_A为船舶偏航概率；P_G为船舶碰撞的几何频率；

所述船舶偏航概率P_A为船舶偏离正常航线可能会撞击桥梁的概率，P_A＝BR×R_B×R_C×R_XC×R_D，式中，BR为偏航基准概率；R_B为桥位修正系数；R_C＝1.0+V_C/19，其中V_C为平行于航线的船舶速度；R_XC为横流航速修正系数，R_XC＝1.0+0.54×V_XC，V_XC为垂直于航线的船舶速度；R_D为船舶交通密度修正系数；

所述船舶碰撞的几何频率P_G为船舶靠近桥梁区域内失控偏离航线的概率，计算桥梁某次遭受船舶撞击的风险R，R＝F(P_A,P_G)×P_C，式中R为桥梁某次遭受船舶撞击的风险；P_C为桥梁遭受船舶撞击造成的相应损伤频率；

桥梁某次遭受船舶撞击的风险R按照桥梁的损坏程度来划分5个桥梁船撞风险等级，表示为：R＝{R₁ R₂ R₃ R₄ R₅}＝{完好轻微中等较严重严重}，式中：R₁表示完好，桥梁无损失；R₂表示轻微，桥梁轻微受影响；R₃表示中等，桥梁需维修加固；R₄表示较严重，桥梁未倒塌但功能丧失；R₅表示严重，桥梁倒塌。

2.根据权利要求1所述的桥梁防撞风险评估系统，其特征在于，该系统还包括：

视频模块，用于通过数字录像记录船舶过桥的全部过程并存储在硬盘录相机上作为历史资料。

3.根据权利要求1所述的桥梁防撞风险评估系统，其特征在于，低交通密度时，R_D＝1.0，平均交通密度时，R_D＝1.3，高交通密度时，R_D＝1.6。

4.根据权利要求1所述的桥梁防撞风险评估系统，其特征在于，在靠近桥墩区域，船舶碰撞的几何频率P_G；采用正态分布曲线，正态分布曲线中标准差σ为船舶长度，平均值μ＝0，以航行中心线为正态分布曲线中值位置，B_M为船舶宽度，B_P为桥墩宽度，船舶碰撞的几何频率P_G：

5.根据权利要求1所述的桥梁防撞风险评估系统，其特征在于，桥梁遭受船舶撞击造成的相应损伤频率P_C通过桥墩的极限抗力与船舶撞击力的比值来确定：

式中，P为等效静态撞击力，H为桥梁抗力，其中等效静态撞击力P按下式计算：式中DWT为船舶的载重量，v为船舶的撞击速度。

6.根据权利要求1所述的桥梁防撞风险评估系统，其特征在于，所述数据采集模块包括AIS接收机和分别安装在桥跨上下游的远红外摄像机。