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公开(公告)号：CN115273556B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202210731056.9
申请日：2022-06-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于互操作技术的船舶避碰决策方法及系统。本发明系统，包括：基于宽度优先互操作，实现了分布式避碰决策系统同一层次的避碰决策信息计算、交换、存储、反馈修正以及演示功能；基于深度优先互操作，实现了避碰决策系统内不同深度的数据获取、交换、理解及显示功能，并构建了船舶综合信息显示、智能避碰决策计算与智能避碰决策演示相应的分布式子系统。三个子系统通过人机交互界面显示并进行控制操作，可编辑系统参数可以控制各子系统按照人机交互界面输入的操作运行。本发明的技术方案解决了现有技术中的严重依赖船员人工认知避碰危险度和避让方案制定、系统面向目标与功能间均是独立运行的问题。
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公开(公告)号：CN115167404B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210730090.4
申请日：2022-06-24
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于迁移强化学习的海上自主水面船舶避碰决策方法，包括：获取船舶航行状态及周围环境信息；基于船舶航行状态和《规则》进行船舶会遇场景划分，确定各会遇态势下的船舶推荐避让行为；考虑国际海上避碰规则与良好船艺的制约，引入碰撞危险度概念设计奖励函数，构建基于深度强化学习的船舶自主避碰决策模型；重复训练构建的模型，构建船舶避碰任务集，提出船舶避碰任务的相似度和复杂度度量模型，进行源任务筛选；通过源任务的选择和特征函数提取进行知识的获取，引入知识迁移方法加速目标任务中船舶智能体的训练，在保证避碰安全性的基础上优化决策的实时性。本发明能够有效提升船舶在复杂航行环境中的避碰决策的安全性和实时性。
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公开(公告)号：CN117369441A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311275308.2
申请日：2023-09-28
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种考虑船舶运动学和CORLEGs的自适应智能船舶路径规划方法，包括以下步骤：初始化栅格地图与障碍物信息；依据获取的船舶航行位置信息，融合算法对航行图进行A‑star全局路径搜索；DWA算法使用A‑star规划路径上的航路关键点作为引导点进行航行；判断碰撞风险，存在碰撞风险时进行会遇局面的划分；DWA依据《国际海上避碰规则》(CORLEGs)优化采样轨迹，进行轨迹采样；在DWA算法完成局部避碰后，以引导点作为局部终点，进行航路恢复；智能船舶抵达终点后，算法结束。本发明结合全局路径规划和考虑CORLEGs的局部动态避碰，该技术方案能够为智能船舶在复杂航行态势下的全局路径规划与局部动态避碰提供支持。
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公开(公告)号：CN115713121A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211494570.1
申请日：2022-11-25
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06N7/01 , G06F30/27 , G06F111/08
Abstract: 本发明提供一种基于本体与贝叶斯网络的无人船态势认知与决策方法，方法包括：分析无人驾驶船舶航行场景要素和态势感知信息构成以及之间的关联属性；基于本体论构建航行态势认知概念模型；结合航行态势感知数据对本体航行态势认知概念模型实例化；分析本体与贝叶斯网络结构，将本体owl语言转换为贝叶斯网络；利用转换后的贝叶斯网络结合当前航行场景进行行为决策推理。本发明可以充分利用本体知识模型整合驾驶先验信息的能力解决多源异构信息表达不充分的问题，并运用贝叶斯网络实现考虑不确定信息的决策推理，提高复杂航行场景下无人驾驶船舶行为决策的准确性。
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公开(公告)号：CN113849909A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111101192.1
申请日：2021-09-18
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于动态博弈的海上自主水面船舶避让行为决策方法，包括：获取周围环境及船舶信息，构建博弈参与船舶集合，基于所述周围环境及船舶信息分析航行会遇态势；基于船舶操纵性、船舶类型、船舶航行状态以及不同局势下船舶间的避让关系确定避让行动优先级；根据所述船舶驾驶认知实践构建可供参与船舶选择的行动集合；计算参与船舶收益函数，并结合模糊理论构建每个收益类别的隶属度函数，所述收益函数类别包括衡量船舶航行安全距离的安全性收益、衡量船舶能源消耗的经济性收益以及衡量避让策略合规性的社会性收益；构建避碰博弈树，并基于逆向归纳算法求解船舶最优的避碰行动序列。本发明能够有效提升船舶在复杂航行环境中的避碰能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108346319A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810348923.4
申请日：2018-04-18
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种进出大型海港复杂航道的全局交通组织优化方法，包括：制定复杂航道航路指派及航路内部交通模式转换；以航道利用率最优解及船方等待时间最少为全局目标函数，建立进出大型海港复杂航道全局交通组织优化模型，所述优化模型包括复杂航道入口冲突消解子模型、平行航道交通流交叉转换子模型、多航道汇聚交通流疏散子模型；通过启发式算法，求得优化后的交通组织方案。本发明首次从全局角度出发，针对船舶进出大型海港复杂航道，设计船舶进出复杂航道的全局交通组织方法，可为港口调度员提供理论指导，大大改善以往仅依靠人工经验的低效调度模式，进而确保船舶航行安全及效率，提升海港运作效益。
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公开(公告)号：CN118170128A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202211567408.8
申请日：2022-12-07
Applicant: 大连海事大学深圳研究院
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于APF‑RRT融合算法的智能船舶路径规划方法，包括：通过电子海图获取起点、障碍物、目标点位置数据；在起始点与目标点之间创建随机搜索树，并选取随机采样点和离随机采样点最近的点；采用改进的人工势场函数对搜索树节点进行改进并找到合力生成的新节点；检测临近点和新节点之间是否存在障碍物，若不存在则保留节点；得到一条由多个节点构成的轨迹，利用三次样条插值对所述轨迹进行平滑处理，从而得到最终的规划路径。本发明将人工势场法与快速搜索随机树结合，充分利用人工势场法计算复杂度低、目标性强和实时性高的优点，以及快速搜索随机树法能够有效逃离局部最小值的优势，实现了智能船舶快速准确的路径规划方法。
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公开(公告)号：CN113849909B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202111101192.1
申请日：2021-09-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06Q10/0637 , G06Q10/0631 , G06Q50/40 , G06N5/04
Abstract: 本发明提供一种基于动态博弈的海上自主水面船舶避让行为决策方法，包括：获取周围环境及船舶信息，构建博弈参与船舶集合，基于所述周围环境及船舶信息分析航行会遇态势；基于船舶操纵性、船舶类型、船舶航行状态以及不同局势下船舶间的避让关系确定避让行动优先级；根据所述船舶驾驶认知实践构建可供参与船舶选择的行动集合；计算参与船舶收益函数，并结合模糊理论构建每个收益类别的隶属度函数，所述收益函数类别包括衡量船舶航行安全距离的安全性收益、衡量船舶能源消耗的经济性收益以及衡量避让策略合规性的社会性收益；构建避碰博弈树，并基于逆向归纳算法求解船舶最优的避碰行动序列。本发明能够有效提升船舶在复杂航行环境中的避碰能力。
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公开(公告)号：CN115107948B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202210731061.X
申请日：2022-06-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种高效强化学习自主船舶避碰方法，解决不确定环境下采用强化学习算法实现自主船舶避碰过程中易陷入局部迭代和收敛速度过慢问题。本发明针对实际航行环境下船舶避让决策考虑的会遇态势变化和转向率问题，构建综合考虑外部收益信号与内部激励信号结合的全新奖励函数，鼓励自主船舶对状态迁移概率较低的环境进行搜索。在内部激励信号与外部收益信号协同驱动训练的过程中，利用学习经验复用，挖掘历史训练数据的隐藏特征，保存累计回报期望值较大的策略，并利用随机概率模型对好的策略迁移应用，减少强化学习在自主船舶搜索过程中刻意学习和盲目性学习问题，进一步提高了自主船舶避碰方法的学习效率。
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公开(公告)号：CN112465671A
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN202011475576.5
申请日：2020-12-14
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于物联网的智能浮标锚链管理系统及方法。系统包括：射频识别标签，所述射频识别标签安装在锚链设备上，其用于存储和发送锚链设备的全生命周期数据，所述全生命周期数据包括设备编号以及特性参数；手持终端，所述手持终端内置有射频读写模块和无线通信模块，所述手持终端一方面通过射频读写模块读取或者修改射频标签内存储的全生命周期数据，另一方面通过无线通信模块将读取或者修改的全生命周期数据发送至服务器；服务器，所述服务器用于接收并存储所述手持终端发送的锚链设备的全生命周期数据。本发明对科学记录评估航标链的使用和更换情况，实现笨重浮标锚链信息流闭环，管理更精细化，对助航设施的信息化建设具有重要意义。
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