买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉大连海事大学申请的专利一种基于可达集领域的船舶碰撞风险快速评估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：CN117116092B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202310980155.5，技术领域涉及：G08G3/02；该发明授权一种基于可达集领域的船舶碰撞风险快速评估方法是由郑凯;王子昕;姜毅设计研发完成，并于2023-08-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于可达集领域的船舶碰撞风险快速评估方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于可达集领域的船舶碰撞风险快速评估方法，通过应用船舶有限时间可达集领域，将船舶在一段时间内所能达到的区域，以及区域内船舶的位置、航行速度、航向等船舶状态考虑在内，从而能够求取在该时间内的船舶碰撞概率和碰撞后果，实现了对船舶碰撞风险范围的合理评估，克服了传统评估方法考虑因素不全面、评估结果受限等问题；为进一步解决因遍历本船和他船有限时间可达集而导致的计算效率低问题，本发明将遍历范围缩小至可达集交集区域，并通过交点预测的方式极大的提高了船舶碰撞概率和碰撞后果的计算效率，增强了评估的实时性和快速性，从而有助于实际船舶对航行风险进行快速评估和决策。

本发明授权一种基于可达集领域的船舶碰撞风险快速评估方法在权利要求书中公布了：1.一种基于可达集领域的船舶碰撞风险快速评估方法，其特征在于：包括以下几个步骤： 步骤A：获得本船SOS和所关注的他船STS在T时间内的可达集步骤A1：根据船舶动力学，建立本船SOS的船舶动态系统模型如下： 其中，XOS∈Rn为本船船舶动态系统的状态向量，Rn代表n维向量空间的实数；UOS∈Rm为本船船舶动态系统的控制输入向量，Rm代表m维向量空间的实数；t为时间变量，即给定控制输入向量的条件下，船舶的运动状态随着时间的变化而发生改变；XOS＝[xos,yos,ψos,uos,vos,ros]为本船动态系统的状态向量，其中，xos和yos为XOY坐标系下本船的位置坐标，ψos为本船的偏航角，uos和vos分别为本船在x轴和y轴方向上的速度，ros为本船艏向角速度；若本船为由舵和浆共同驱动的船舶，则其控制输入UOS表示为UOS＝uosi,uos0，其中，uosi为本船的舵角，uos0为本船的螺旋桨转速； 根据船舶动力学，建立他船STS的船舶动态系统模型如下： 其中，XTS∈Ru为他船船舶动态系统的状态向量，Ru代表u维向量空间的实数；UTS∈Rv为他船船舶动态系统的控制输入向量，Rv代表v维向量空间的实数；t为时间变量，即给定控制输入向量的条件下，船舶的运动状态会随着时间的变化而发生改变；XTS＝[xts,yts,ψts,uts,vts,rts]为他船动态系统的状态向量，其中，xts和yts为坐标系XOY下的位置坐标，ψts为他船的偏航角，uts和vts分别为他船在x轴和y轴方向上的速度，rts为他船艏向角速度；若他船为由舵和浆共同驱动的船舶，则其控制输入UTS表示为UTS＝utsi,uts0，其中，utsi为他船的舵角，uts0为他船的螺旋桨转速； 步骤A2：确定本船输入UOS的范围如下： UOS＝[UOSmin,UOSmax]3在3式中，由UOSmin开始至UOSmax截至，由小到大，取得f个输入，则本船输入UOS为： UOS＝{UOS1,UOS2,…,UOSf}4式中UOS1＝UOSmin，UOSf＝UOSmax； 确定他船输入UTS的范围如下： UTS＝[UTSmin,UTSmax]5在5式中，由UTSmin开始至UTSmax截至，由小到大，取得g个输入，则他船输入UTS为： UTS＝{UTS1,UTS2,…,UTSg}6式中UTS1＝UTSmin，UTSg＝UTSmax； 步骤A3：在本船输入UOS取值范围式4中，选取第z个输入，z为从1开始的自然数，在T时间内，根据船舶动态系统模型式1求解微分方程，得到本船的一条可达轨迹，该轨迹由QOSz表示如下： QOSz＝{xosz1,yosz1,xosz2,yosz2,xosz3,yosz3,...,xoszd,yoszd}7在他船输入UTS取值范围6式中，选取第w个输入，w为从1开始的自然数，在T时间内，根据船舶动态系统模型式1求解微分方程，得到他船的一条可达轨迹，该轨迹由QTSw表示如下： QTSw＝{xtsw1,ytsw1,xtsw2,ytsw2,xtsw3,ytsw3,...,xtswe,ytswe}8其中，d和e分别为组成本船轨迹QOSz和他船轨迹QTSw点的数目； 步骤A4：判断是否根据本船的所有输入UOSf和他船所有输入UTSg求得两船的全部可达轨迹；若zf，wg则未求得全部可达轨迹，令z＝z+1，w＝w+1返回步骤A3继续求解可达轨迹；若z＝f，w＝g则求得本船和他船的全部可达轨迹； 步骤A5：本船所有可达轨迹QOS的集合，为本船在当前时刻t至t+T时刻内的可达集ROS，表示如下： 他船所有可达轨迹QTS的集合，为他船当前时刻t至t+T时刻内的可达集RTS，表示如下： 步骤B：求得本船和他船的可达区域根据步骤A5获得的本船可达轨迹QOS围成的水面区域，获得周期T内，本船的可达区域DOS，表示如下： DOS＝dOSROS,T11DOS的边界为： k为本船的可达集边界领域点数目； 根据步骤A5获得的他船可达轨迹QTS围成的水面区域，获得周期T内，他船的可达区域DTS，表示如下： DTS＝dTSRTS,T13DTS的边界为： j为他船的可达集边界领域点数目； 步骤C：计算船舶的碰撞概率步骤C1：求取两船可达集交集区域I如下： I＝DOS∩DTS15I的边界为表示如下： 其中，xih、yih分别为可达集交集区域边界点的位置坐标，h为可达集交集区域边界点数目； 步骤C2：若I为空，则两船的碰撞概率为0，若I不为空，两船的碰撞概率由式17和式18分别表示如下： 其中，POS为本船的碰撞概率，PTS为他船的碰撞概率；SDOS和SDTS分别为本船可达集区域DOS和他船可达集区域DTS的面积函数，SI为重叠区域I的面积函数； 步骤D：求取两船在区域I内的可达轨迹步骤D1：选取本船的第z条可达轨迹QOSz，z为从1开始的自然数，用从0开始的整数kc表示本船在区域I内的轨迹数目；若则转步骤D2；若则kc＝kc+1，用表示轨迹QOSz在区域I内的部分，表示如下： 步骤D2：若zf，则令z＝z+1，并返回步骤D1求解；当zf时，则停止计算，用kn表示本船经过区域I的可达轨迹数目； 步骤D3：选取他船的第w条可达轨迹QTSw，w为从1开始的自然数，用从0开始的整数gd表示本船在区域I内的轨迹数目；若则转步骤D4；若则gd＝gd+1，用表示轨迹QTSw在区域I内的部分，表示如下： 步骤D4：若wg，则令w＝w+1，并返回步骤D3求解；当wg时，则停止计算，用gm表示他船经过区域I的可达轨迹数目； 步骤E：快速计算交集区域I内船舶轨迹的交点步骤E1：本船所有可达轨迹QOS与区域I的交集的轨迹集合LOS计算如下： 他船所有可达轨迹QTS与区域I的交集的轨迹集合LTS计算如下： 步骤E2：任取上一点kc1，遍历集合LTS，用从1开始的整数i表示本船与他船可达轨迹的第i个交点，若在LTS内存在满足式23的点Ii，则认为Ii为LTS与的一个交点，式23表示如下： 其中，l表示交点Ii与本船和他船轨迹点之间的距离，xi和yi分别为交点Ii在XOY坐标系下的位置坐标； 步骤E3：用表示内以Ii为圆心R为半径的区域，表示如下： 用表示LTS内以Ii为圆心R为半径的区域，表示如下： 在上任取一点lc1，遍历若在内存在满足式26的轨迹位置，则令i＝i+1，认为Ii为与的第i个交点，式26表示如下： 反之，则在上任取下一点，直至遍历完成内全部轨迹位置； 步骤E4：令i＝i+1返回步骤E3，直到本船轨迹与他船轨迹LTS间不存在其他交点； 步骤E5：若kckn，则令kc＝kc+1，返回步骤E2，求取本船下一条轨迹与LTS所有交点，直至kc＝kn；若在区域I内，本船全部可达轨迹同他船可达轨迹的全部交点个数为q，则用II表示他们的位置坐标如下： II＝{x1,y1,...,xq,yq}27步骤F：计算全部交点II处船舶的碰撞后果； 步骤F1：取j为从1开始的整数，碰撞发生时，在交点Ij处，根据式28求取他船对本船的碰撞后果FOSj如下： FOSj＝f1mo,mt,voj,vtj28根据式29求取本船对他船的碰撞后果FTSj如下： FTSj＝f2mo,mt,voj,vtj29其中，mo、mt分别为本船和他船的质量，voj、vtj分别为本船和他船在交点Ij处的初始速度； 步骤F2：若jq，则令j＝j+1，返回步骤F1求解；当jq时，停止计算； 用FOSI表示在所有交点II处他船对本船碰撞后果的集合如下： FOSI＝{FOS1,...,FOSq}30用FTSI来表示在所有交点II处本船对他船碰撞后果的集合如下： FTSI＝{FTS1,...,FTSq}31步骤F3：在集合FOSI内，求取他船对本船碰撞后果的最大值FOmax和最小值FOmin如下： 在集合FTSI内，求取本船对他船碰撞后果的最大值FTmax和最小值FTmin如下： 步骤G：计算交点II处船舶碰撞风险的范围步骤G1：船舶碰撞风险是碰撞概率及其碰撞后果相关的函数，在他船对本船碰撞后果的最大值FOmax处，求得他船对本船碰撞风险的最大值COmax如下： COmax＝POS·FOmax38在他船对本船碰撞后果的最小值FOmin处，求得他船对本船碰撞风险的最小值COmin如下： COmin＝POS·FOmin39则他船对本船碰撞风险的范围表示为[COmin,COmax]； 步骤G2：在本船对他船碰撞后果的最大值FTmax处，求得本船对他船碰撞风险的最大值CTmax如下： CTmax＝PTS·FTmax40在本船对他船碰撞后果的最小值FTmin处，求得对他船碰撞风险的最小值CTmin如下： CTmin＝PTS·FTmin41则本船对他船碰撞风险的范围表示为[CTmin,CTmax]。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人大连海事大学，其通讯地址为：116026 辽宁省大连市高新园区凌海路1号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。