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龙图腾网获悉集美大学申请的专利自适应时域MPC的船岸协同节能避碰靠泊方法及系统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：CN115808879B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10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：202211555509.3，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权自适应时域MPC的船岸协同节能避碰靠泊方法及系统是由薛晗;柯冉绚;李丽娜设计研发完成，并于2022-12-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本自适应时域MPC的船岸协同节能避碰靠泊方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种自适应时域网络模型预测控制MPC的船岸协同节能避碰靠泊方法及系统。在模型预测控制中，设计了一种自适应预测时域。改进了模型预测控制的现有目标函数。能耗被构造为非线性模型预测控制框架中的目标函数之一。基于该框架，设计了一种新的实际控制和状态约束算法，以确保停泊框架的节能。因此，改进的帝企鹅优化器被用于冲突避免决策。在每个采样时刻，基于非线性船舶操纵模型，建立了有限时域最优控制问题。在不同的干扰下，包括直接靠泊和掉头接近靠泊技术，采用鲁棒模型预测控制实现了不同的靠泊方法。通过该控制策略实现了船舶操纵控制与能量消耗之间的密切关联。由于其可预测性，MPC确保碰撞检测和避免以及路径规划和跟踪。

本发明授权自适应时域MPC的船岸协同节能避碰靠泊方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种自适应时域MPC的船岸协同节能避碰靠泊系统，其特征在于，包括欠驱动船舶预测控制单元、避碰协调单元和自动靠泊控制单元；所述欠驱动船舶预测控制单元基于自适应预测地平线的节能鲁棒非线性模型预测控制，以处理基于船岸合作的实际控制和停泊过程中的状态约束；所述避碰协调单元基于改进的帝企鹅优化器，实现冲突避免决策；所述自动靠泊控制单元在不同的干扰下，采用鲁棒模型预测控制实现了不同的靠泊方法； 所述欠驱动船舶预测控制单元的控制策略，具体为： 步骤S1：基于预设的靠泊位置和期望船舶靠泊速度，结合系统模型、系统约束和优化指标，以能耗为目标之一，构造MPC约束优化问题； 步骤S2：获取船舶的运动参考轨迹，构建欠驱动船舶运动模型，并根据运动参考轨迹预测运动控制数据，同时使用运动控制数据来控制运动状态，获得欠驱动船舶的运动数据； 步骤S3：比较欠驱动船舶运动数据和运动参考轨迹的偏移大小，并根据偏移大小的比较结果生成运动调整数据，运动数据用于调整运动状态，并计算欠驱动船舶运动数据和运动参考轨迹之间的偏移； 步骤S4：根据偏差的比较结果生成控制器的输入力和力矩； 步骤S5：在预测控制增加约束条件，包括状态变化约束以及船舶避碰；采用帝企鹅优化，迭代求解带约束的优化问题，直到收敛到最优解； 步骤S6：岸台监测船舶是否有碰撞危险；根据船舶的航行条件生成防撞指令，实现岸船之间的实时交互、动态调节、合理分工和协同控制； 所述避碰协调单元，基于于改进帝企鹅优化算法EPO的防撞决策，具体为 A1:考虑最近会遇距离DCPA、最近会遇时间TCPA、转弯距离、到原航线的距离，建立碰撞风险评估模型： 16 其中x1表示转向角，x2是恢复时间，w1、w2、w3和w4是权重；目标函数f是最大化DCPA并最小化与原始路线的距离； A2:在EPO中引入了基于Sobol随机序列的量子粒子群，得到改进的EPO，并基于改进的EPO求解公式16，得到最优避撞方案。

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