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公开(公告)号：CN112180950B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202011222017.3
申请日：2020-11-05
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于强化学习的智能船舶自主避碰及路径规划方法，包括以下步骤：1)获取本船周围的环境信息以及本船信息，感知环境状态空间；2)根据环境状态空间内的障碍物位置、航速，航向在内的相关信息计算避碰参数，判断是否存在碰撞风险；3)如果无碰撞风险，则直接进行路径规划；如果存在碰撞风险，则建立融合LSTM和强化学习原理搭建的智能船避碰模型，寻找避让的最佳避碰策略，获取对应的本船避碰所需的航速和航向；4)避碰策略执行结束之后，根据设定条件确定碰撞风险消失的临界位置点作为新的起点，然后利用路径规划算法重新进行路径规划。本发明引入了LSTM神经网络，运用Bellman方程更新最优策略，实现避碰动作的连续性。
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公开(公告)号：CN113173232A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110249191.5
申请日：2021-03-08
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于人机共融的船舶智能辅助驾控系统及方法，其中系统包括：感知模块，用于采集航行环境信息和船舶信息；认知模块，用于采用预设的认知模型对所述感知模块获取的信息进行分析和处理，判断和更新两船或多船混行的态势和船舶自身的状态；决策模块，用于根据所述感知模块和所述认知模块获得的信息对船舶的航行轨迹、船舶速度、航向进行制定，生成驾驶策略；控制模块，用于根据所述驾驶策略辅助驾驶员控制船舶。本发明通过构建常规船和智能船安全的人机共融模式，为常规船和智能船混行场景下的避障提供辅助决策，提高常规船和智能船混行的安全性，可广泛应用于智能船舶辅助驾驶领域。
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公开(公告)号：CN112734114A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202110041723.6
申请日：2021-01-13
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种海运港口重要性排序的处理方法、系统和存储介质，方法包括：获取港口航线信息和港口经济信息；根据港口航线信息构建海运集装箱运输网络；根据海运集装箱运输网络对港口航线信息内的各个港口的度中心性、紧密中心性和介数中心性进行度量，得到各个港口的度中心性得分、紧密中心性得分和介数中心性得分；根据港口经济信息以及各个港口的度中心性得分、紧密中心性得分和介数中心性得分，采用优劣解距离算法对各个港口的重要性进行排序。本发明通过采用优劣解距离算法对各个港口的重要性进行排序，实现多个因素共同反映港口在航运网络中的作用，以准确反映出以港口作为节点在复杂航运网络中的综合地位。
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公开(公告)号：CN107577230A
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201710703922.2
申请日：2017-08-16
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种面向无人船的智能避碰系统，一种面向无人船的智能避碰系统，包括：多传感器感知模块、多传感器信息融合控制器、拟人驾驶避碰决策模块；所述多传感器感知模块用于采集ARPA雷达信息、AIS信息、水流信息、风向信息、无人船的GPS定位信息以及本船运动信息；所述多传感器信息融合控制器，用于将采集的ARPA雷达信息、AIS信息进行融合,得到无人船避碰目标的定位；拟人驾驶避碰决策系统包括预测控制滚动优化系统、机器学习系统和控制系统；所述控制器，用于根据机器学习系统给出的航路规划控制无人船的航向，避让碰撞目标。本发明利用机器学习方法植入船舶驾驶员的经验做法，能够实时实现无人船在紧迫局面时可以安全而经济地避让危险。
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公开(公告)号：CN115310673A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202210824879.6
申请日：2022-07-14
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种航行风险的辨识与防控方法、系统、装置及存储介质。该方法通过获取基本事件数据；并构建航行风险故障树模型；接着，通过故障树模型对基本事件数据进行分析，得到关键风险因素；根据关键风险因素和交通事故报告，构建事件树模型；随后通过事件树模型对基本事件数据进行评价，得到关键事故后果；根据关键风险因素和关键事故后果，构建Bow‑Tie模型；然后，通过Bow‑Tie模型生成防控策略。该方法通过获取基本事件数据，将故障树模型、事件树模型和Bow‑Tie模型进行结合，能够生成针对性的船舶航行风险的防控策略以供用户进行参考，有效地提升了混合航行场景下的航行安全，进而达到风险防控的目的。本发明可广泛应9用于事故风险预测技术领域内。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112396869B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202011218823.3
申请日：2020-11-04
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种极地编队船舶协同航行及预警方法，该方法包括以下步骤：1)采集极地编队船舶数据；2)根据采集的极地编队船舶数据计算海冰数值、特定海冰环境下的最大安全航速、船头间距和船舶最优航速函数；3)建立基于多船信息的船舶跟驰模型，指导极地冰区船舶编队安全航行；4)建立船舶编队航行碰撞预警模型，根据TTC指标量化船舶编队航行风险指标。本发明方法根据船舶编队航行过程中的多船信息以及环境信息，建立船舶跟驰模型，与传统跟驰模型相比，兼顾前船和后船的影响，并提出一种船舶碰撞预警方法，对船舶碰撞风险水平进行量化，有效在极地冰区恶劣环境下保障船舶编队航行安全。
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公开(公告)号：CN113173232B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202110249191.5
申请日：2021-03-08
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于人机共融的船舶智能辅助驾控系统及方法，其中系统包括：感知模块，用于采集航行环境信息和船舶信息；认知模块，用于采用预设的认知模型对所述感知模块获取的信息进行分析和处理，判断和更新两船或多船混行的态势和船舶自身的状态；决策模块，用于根据所述感知模块和所述认知模块获得的信息对船舶的航行轨迹、船舶速度、航向进行制定，生成驾驶策略；控制模块，用于根据所述驾驶策略辅助驾驶员控制船舶。本发明通过构建常规船和智能船安全的人机共融模式，为常规船和智能船混行场景下的避障提供辅助决策，提高常规船和智能船混行的安全性，可广泛应用于智能船舶辅助驾驶领域。
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公开(公告)号：CN107577230B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201710703922.2
申请日：2017-08-16
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种面向无人船的智能避碰系统，一种面向无人船的智能避碰系统，包括：多传感器感知模块、多传感器信息融合控制器、拟人驾驶避碰决策模块；所述多传感器感知模块用于采集ARPA雷达信息、AIS信息、水流信息、风向信息、无人船的GPS定位信息以及本船运动信息；所述多传感器信息融合控制器，用于将采集的ARPA雷达信息、AIS信息进行融合,得到无人船避碰目标的定位；拟人驾驶避碰决策系统包括预测控制滚动优化系统、机器学习系统和控制系统；所述控制器，用于根据机器学习系统给出的航路规划控制无人船的航向，避让碰撞目标。本发明利用机器学习方法植入船舶驾驶员的经验做法，能够实时实现无人船在紧迫局面时可以安全而经济地避让危险。
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公开(公告)号：CN115510644A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211162466.2
申请日：2022-09-23
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种内河多场景船舶航行风险致因分析方法、系统及介质，其中方法包括：基于对目标航行场景特点的分析，从致险因子要素、承险体要素、孕险环境要素、事故状态要素对四个场景的风险要素进行分析；根据风险要素的分析结果和船舶协同机制筛选初始风险，对筛选获得的初始风险所影响的阶段进行定义；根据定义的结果构建航行风险的系统动力学模型；建立系统动力学模型的函数方程式，以反映各个风险之间的变化关系；根据建立获得的函数方程式对目标航行场景下的风险致因进行仿真和分析。本发明为内河多场景船舶航行风险致因分析构建了系统动力学模型，能够为内河交通安全提供一定的指导。本发明可广泛应用于内河航行风险分析技术。
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公开(公告)号：CN111833657B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010599157.6
申请日：2020-06-28
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G08G3/02
Abstract: 本发明公开了一种船舶避碰方法、系统和存储介质，方法包括以下步骤：获取当前船舶与多个目标船舶的第一信息，所述第一信息包括速度信息、相对距离、位置信息和航向信息；根据所述第一信息分析所述当前船舶的会遇状态；根据所述会遇状态绘制船舶碰撞风险图；根据所述碰撞风险图确定所述当前船舶的多个安全航速和多个安全航向。本发明通过根据获取的第一信息分析当前船舶的会遇状态，并根据会遇状态绘制船舶碰撞风险图，然后根据碰撞风险图确定当前船舶的多个安全航速和多个安全航向，使得船舶驾驶人员在同一时刻可选有多种避碰操作的航速和航向选择，以在一定程度上有效降低船舶碰撞事故的发生概率。本发明可广泛应用于船舶航行安全技术领域。
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