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龙图腾网获悉大连海事大学申请的专利一种基于异构计算的船舶有限时间可达集快速求解方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116304496B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211091528.5，技术领域涉及：G06F17/13；该发明授权一种基于异构计算的船舶有限时间可达集快速求解方法是由郑凯;王科文;姜毅;王子昕设计研发完成，并于2022-09-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于异构计算的船舶有限时间可达集快速求解方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于异构计算的船舶有限时间可达集快速求解方法，利用数值微分方法对船舶可达路径以及多路径形成的可达集合进行求解，同时利用CPU‑GPU异构方式快速计算船舶可达集，基于CPU处理器和GPU处理器的单线程计算能力，将微分方程的N×M个初始输入条件根据GPU处理器和CPU处理器运行时间进行实时动态分配，分配到相对应的线程后，每个线程中采用数值微分方法迭代计算每一条可达路径，所有线程计算出的可达路径集合即为所求的船舶可达集。这样不仅充分发挥了GPU处理器的快速计算能力，而且当GPU处理器运行时使空闲的CPU处理器线程也得到了充分利用，缩短计算时间，达到更优的效果，提高船舶在海上行驶的安全度。

本发明授权一种基于异构计算的船舶有限时间可达集快速求解方法在权利要求书中公布了：1.一种基于异构计算的船舶有限时间可达集快速求解方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤A：利用数值微分方法求解在有限时间内的船舶可达集； 步骤B：评估CPU处理器和GPU处理器对船舶可达集的运行时间 步骤B1：将步骤A2中船舶运行路径的数值求解方法，在CPU处理器中采用单线程求解一条可达路径，运行时间记为T1； 步骤B2：在GPU处理器中采用单线程求解一条可达路径，运行时间记为T2； 步骤B3：根据步骤B1得到的CPU处理器计算单个线程的运行时间T1和步骤B2得到的GPU处理器计算单个线程的运行时间T2，得到在单个线程运算时CPU处理器与GPU处理器的计算速率比为： 步骤C：分配CPU-GPU计算线程 步骤C1：根据步骤B中得到的CPU处理器和GPU处理器的运行时间，将N×M个初始输入条件对CPU处理器和GPU处理器进行实时动态分配，动态分配的次数v以及剩余初始输入条件数S的计算公式如下： 式中，v取整数部分；K×NCPU指的是单次分配给CPU处理器的初始输入条件数；NGPU指的是单次分配给GPU处理器的初始输入条件数； 根据以下条件将剩余初始输入条件数S分配到两个处理器中运行： C11、当K×NCPU＜NGPU时： 若NGPU＜S＜K×NCPU+NGPU，则将NGPU个初始输入条件分配给GPU处理器，S-NGPU个初始输入条件分配给CPU处理器运行； 若K×NCPU＜S＜NGPU，则将S个初始输入条件分配给GPU处理器运行； 若S≤K×NCPU，则将S个初始输入条件分配给CPU处理器运行； C12、当NGPU＜K×NCPU时： 若S＜K×NCPU，则将S个初始输入条件分配给CPU处理器运行； 若K×NCPU＜S＜K×NCPU+NGPU，则将NGPU个初始输入条件分配给GPU处理器，S-NGPU个初始输入条件分配给CPU处理器运行； 步骤C2：在GPU处理器中设置数据缓存数组L1，大小为n×NGPU，用来缓存GPU处理器运行过程中得到的数据；根据步骤C1的分配方式，每一次分配给GPU处理器的NGPU个初始输入条件分别对应到GPU处理器中的NGPU个线程，在有限时间内将NGPU个线程同时利用步骤A2所述的数值微分方法在NGPU个线程中求解NGPU条可达路径，求解路径的所有数据暂存在数组L1中；在每次任务结束后再次分配剩余任务，直至所有任务运行结束； 步骤C3:在CPU中设置数据缓存数组L2，大小为n×K×NCPU，用来缓存CPU处理器运行过程中得到的数据；根据步骤C1的分配方式，GPU处理器运行的同时分配给CPU处理器计算的初始输入条件数为K×NCPU，采用串行计算的方式，在每一层for循环中利用步骤A2所述的数值微分方法按照顺序从第一个初始输入条件任务开始计算，直到第K个任务运行结束，求解路径的所有数据暂存在数组L2中；在每次任务结束后再次分配剩余任务，直至所有任务运行结束； 步骤D:在CPU处理器中设置总数据缓存数组L，存储所有的CPU处理器和GPU处理器计算结果。

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