CN111951609A - 桥梁主动防撞预警方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于交通运输技术领域，提供了一种桥梁主动防撞预警方法、装置、设备及存储介质。方法包括获取待通行船舶的航行信息，航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个；根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级；向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息，预警信息包括待通行船舶的避撞策略。本申请实施例提供桥梁主动防撞预警方法，可以自动实现待通行船舶撞击桥梁的风险等级判断，并相应的发送与风险等级对应的预警信息，实现了桥梁撞击的自动预警，不容易出现误判或者漏判，有效的降低了待通行船舶撞击桥梁的风险。
Description
技术领域
本申请属于交通运输技术领域，尤其涉及一种桥梁主动防撞预警方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着我国交通运输事业的迅猛发展，越来越多的特大型、特长型桥梁，尤其是超长距离跨海大桥，不断建成并通航，这些桥梁作为连接城市间或者市际内的交通枢纽，桥下来往船舶频密，容易发生船舶撞桥事故，因此，桥梁防撞已成为桥梁设计和管理的核心之一。
目前，桥梁主动防撞措施主要是通过加强桥梁航标配布以及开展海上船舶巡航等监管手段来减少船舶碰撞桥梁的概率。
上述方法中，均为基于人工进行船舶碰撞桥梁的风险的判断以及示警，容易出现误判或者漏判，且人工示警存在较大的延迟,导致桥梁主动防撞预警方法可靠性较低。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种桥梁主动防撞预警方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中桥梁主动防撞方法容易出现误判或者漏判的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种桥梁主动防撞预警方法，包括：
获取待通行船舶的航行信息，航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个；
根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级；
向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息，预警信息包括待通行船舶的避撞策略。
在第一方面的一种可能的实现方式中，获取待通行船舶的航行信息，包括：
在待通行船舶经过第一预设位置的限高测量设备时，接收限高测量设备发送的检测信号，并根据检测信号生成表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息。
在第一方面的一种可能的实现方式中，获取待通行船舶的航行信息，包括：
在待通行船舶到达第一预设区域后，接收预标定的偏航检测设备发送的检测图像，检测图像包含有预设的航道边界线以及待通行船舶；
根据检测图像，确定待通行船舶相对于航道边界线的偏航信息。
在第一方面的一种可能的实现方式中，限制高度包括危险高度和警戒高度，
根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级，包括：
在航行信息满足第一风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第一等级；第一风险等级条件包括待通行船舶的高度大于危险高度、偏航信息大于第一阈值以及第一航行速度大于第一速度；
在航行信息满足第二风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第二等级；第二风险等级条件包括待通行船舶的高度位于危险高度与警戒高度之间，偏航信息位于第一阈值与第二阈值之间，第一航行速度位于第一速度与第二速度之间；其中，第二阈值小于第一阈值，第二速度小于第一速度；
在航行信息满足第三风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第三等级；第三风险等级条件包括第一航行速度位于第二速度与第三速度之间，第三速度小于第二速度且大于桥梁的允许通航速度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息之后，方法还包括：
在向待通行船舶发送预警信息之后的第一预设时间内，获取待通行船舶的第二航行速度；
根据第一航行速度以及第二航行速度判断待通行船舶是否执行避撞策略；
在判定待通行船舶未执行避撞策略的情况下，生成出航指令并向执法船发送出航指令，出航指令用于指示执法船执行预设的脱钩任务。
在第一方面的一种可能的实现方式中，执法船包括位于桥梁第二预设区域内的多条无人船；
向执法船发送出航指令，包括：
将执法船中与待通行船舶之间距离最近的无人船确定为目标无人船；
判断目标无人船是否满足任务执行条件；
在目标无人船满足任务执行条件的情况下，向目标无人船发送出航指令。
在第一方面的一种可能的实现方式中，向目标无人船发送出航指令之后，方法还包括：
获取待通行船舶的位置信息，并向目标无人船发送位置信息；位置信息用于指示目标无人船根据位置信息进行路径规划；
在目标无人船与待通行船舶之间的距离小于第一预设距离的情况下，响应于接收到的警告信息，生成警告指令并向目标无人船发送警告指令，警告指令用于指示目标无人船发出警告。
第二方面，本申请实施例提供了一种桥梁主动防撞预警装置，包括：
获取模块，用于获取待通行船舶的航行信息，航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶是否超过限制高度的检测信息中的至少一个；
风险等级确定模块，用于根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级；
预警模块，用于向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息，预警信息包括待通行船舶的避撞策略。
第三方面，本申请实施例提供了一种桥梁主动防撞预警设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项的方法。
本申请实施例提供的桥梁主动防撞预警方法，一方面可以根据船舶的航信信息自动实现待通行船舶撞击桥梁的风险等级判断，并相应的发送与风险等级对应的预警信息，实现了桥梁撞击的自动预警，相比较现有技术中人工预警方式，不容易出现误判或者漏判，且根据风险等级进行分级预警，以便船舶驾驶人员做出正确的处理，有效的降低了待通行船舶撞击桥梁的风险；另一方面，本申请中的航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个，从多个维度获取待通行船舶的航行信息，在任一航行信息可能导致撞击风险的时候，即进行主动预警，进一步降低了误判或者漏判的可能性，降低了待通行船舶撞击桥梁的风险。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的应用系统的架构示意图；
图2为本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的流程示意图；
图3为本申请一实施例提供的获取待通行船舶的航行信息的方法的流程示意图；
图4为本申请一实施例提供的激光限高检测设备的工作原理图；
图5为本申请一实施例提供的偏航检测设备的工作原理的示意图；
图6为本申请另一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的流程示意图；
图7为本申请又一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的流程示意图；
图8为本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警装置的结构示意图；
图9是本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
图1为本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的应用系统的架构示意图。如图1所示，该应用系统包括防撞控制中心10、无人船控制基站20、限高检测设备30、偏航检测设备40、执法船50以及待通行船舶60；
本实施例中，防撞控制中心10可以为设置在桥梁上的控制中心，无人船控制基站20可以为设置在岸边的控制基站。
其中，防撞控制中心10与无人船控制基站20通信连接，向无人船控制基站20发送控制指令，并接收无人船控制基站20反馈的无人船的相关信息。
防撞控制中心10还配置有显示单元，可以实时显示待通行船舶的运行状态，例如待通行船舶的位置，待通行船舶撞击桥梁的风险等级等。
防撞控制中心10还设有控制面板，用于接收控制人员的输入信息并响应于该输入信息向无人船控制基站20或待通行船舶60发送相应的指令。
防撞控制中心10还可以接收限高检测设备30发送的检测信号，和/或偏航检测设备40发送的偏航信息，并根据接收到的检测信号和偏航信息判断待通行船舶60的撞击桥梁的风险。
本实施例中，限高检测设备30可以设置在距离桥梁第一距离处的第一预设位置，用于检测通行的船舶的高度，并在待通行船舶的高度超过限制高度的情况下，向防撞控制中心10发送检测信号。
例如，限高检测设备30可以为架设在水域的两边岸端，并且在距离桥梁1000m处的激光限高检测设备。
本实施例中，偏航检测设备40用于获取待通行船舶的偏航信息，可以为设置在桥梁上的可见光/热红外视觉探测设备，例如摄像机。
具体地，在摄像机安装在桥梁上后，根据摄像头的焦距、视角等确定摄像机的监控区域，在获取的图像中标定通航水域的范围，并实时监控进入监控区域的待通行船舶的位置信息，如有待通行船舶出现在所拍摄图像的标定通航水域范围之外，则表明该待通行船舶已偏航。
本实施例中，执法船50用于接收无人船控制基站20发送的控制指令，以对待通行船舶实施现场干预。
其中，执法船50包括位于桥梁第二预设区域内的多条无人船，例如图1中无人船1、无人船2…无人船n。每个无人船上均配置有控制单元、通信单元以及感知单元，通信单元用于与无人船控制基站20进行通信，接收无人船控制基站20发送的信息，例如控制指令等，控制单元用于控制无人船行进、避障、执行任务等，感知单元用于采集获取无人船的环境信息、位置信息等，并将采集到的信息发送至控制单元，控制单元通过通信单元将上述信息反馈至无人船控制基站20。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行示例性说明。值得说明的是，下文中列举的具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
图2为本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的流程示意图，本实施例的执行主体为图1中所示的防撞控制中心10，如图2所示，上述桥梁主动防撞预警方法包括：
S10、获取待通行船舶的航行信息，航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个。
本实施例中，防撞控制中心10可以通过待通行船舶的船载自动识别系统(Automatic Identification System，以下简称AIS)实时获取待通行船舶的航行速度、位置坐标等。
其中，第一航行速度可以是指待通行船舶航行至指定位置后第二预设时间内的平均速度。例如，指定位置可以为距离桥梁1500m的位置，第二预设时间可以为10s。
本实施例中，检测信息可以是指图1中限高检测设备30发送的检测信息，该检测信息用于表征待通行船舶的高度是否超过限制高度。
其中，限制高度可以包括多个高度，例如危险高度和警戒高度，危险高度高于警戒高度。
可以分别设置与危险高度和警戒高度限制高度对应的两个限高检测设备，在获取两个限高检测设备分别发送的检测信息后，根据该两个检测信息判断该待通行船舶的高度为超过危险高度，位于危险高度和警戒高度之间或者低于警戒高度。
本实施例中，偏航信息可以是指待通行船舶偏离桥梁的通航区域的信息，其中通航区域可以通过海事局在航道上以浮标为警示的航道边界线确定。
其中，可以通过图1中的偏航检测设备获取待通行船舶的偏航信息。
本实施例中，防撞控制中心10可以依次获取待通行船舶的第一航行速度、检测信息以及偏航信息。
例如，按照与桥梁的距离从大到小的顺序依次设置指定位置、限制高度为危险高度的限高检测设备1、限制高度为警戒高度的限高检测设备2。
在待通行船舶向桥梁航行的过程中，首先到达指定位置，此时防撞控制中心通过AIS获取待通行船舶的第一航行速度，然后待通行船舶到达限高检测设备1的位置时，防撞控制中心获取待通行船舶的高度是否超过危险高度的检测信息，在待通行船舶继续行进到达限高检测设备2的位置时，防撞控制中心获取待通行船舶的高度是否超过警戒高度的检测信息，最后在待通行船舶行进至偏航检测设备的图像采集区域后，防撞控制中心获取待通行船舶的偏航信息。
应理解的是，防撞控制中心10可以根据待通行船舶的航行距离，仅获取上述通行信息中的一个或多个。
S20、根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级。
本实施例中，风险等级用于描述待通行船舶撞击桥梁的可能性大小，可以包括多个等级，例如第一等级、第二等级、第三等级，不同风险等价可以对应不同的预警策略。
示例性地，第一等级可以是指高风险等级，不允许通航，第二等级可以是指中风险等级，可能对桥墩有擦碰的风险，第三等级可以是指低风险等级，允许降速后通航。
应理解的是，当待通行船舶不存在撞击桥梁的可能时，则表示待通行船舶可以安全通过桥梁，此时待通行船舶撞击桥梁的风险等级为空。
本实施例中，在航行信息满足第一风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第一等级，第一风险等级条件包括待通行船舶的高度大于危险高度、偏航信息大于第一阈值以及第一航行速度大于第一速度。
本实施例中，在航行信息满足第二风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第二等级，第二风险等级条件包括待通行船舶的高度位于危险高度与警戒高度之间，偏航信息位于第一阈值与第二阈值之间，第一航行速度位于第一速度与第二速度之间，第二阈值小于第一阈值，第二速度小于第一速度。
本实施例中，在航行信息满足第三风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第三等级，第三风险等级条件包括第一航行速度位于第二速度与第三速度之间，第三速度小于第二速度且大于桥梁的允许通航速度。
由于防撞控制中心可以依次获取待通行船舶的第一航行速度、检测信息以及偏航信息，为了及时确定风险等级，以根据该风险等级进行后续处理，防撞控制中心在获取到一个或者多个航信信息时，即根据获得的航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级。
例如，防撞控制中心在获取待通行船舶的第一航行速度时，首先根据第一航行速度判断风险等级，若第一航行速度小于或等于允许通航速度，则继续获取表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息，根据该检测信息判断风险等级，若该待通行船舶的高度未超过限制高度，则继续获取偏航信息，根据该偏航信息判断风险等级，若偏航信息小于第二阈值的情况则，则判断该待通行船舶可安全通过桥梁。
本实施例中，在上述任意一次判断过程中确定风险等级后，防撞控制中心即向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息。
例如，防撞控制中心在根据待通行船舶的第一航行速度确定风险等级为第三等级时，即向待通行船舶发送第三等级对应的预警信息。
S30、向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息，预警信息包括待通行船舶的避撞策略。
本实施例中，不同风险等级对应的预警信息中包含的避撞策略可以不同。
例如，第一等级对应的避撞策略可以是指立刻停止通航，按照第一预设速度航行到锚地停泊；第二等级对应的避障策略可以是指减速至第二预设速度，并接收桥梁管理人员现场接管，其中第二预设速度小于桥梁的允许通航速度；第三等级对应的避障策略可以是指减速至允许通航速度。
本申请实施例提供的桥梁主动防撞预警方法，一方面可以根据船舶的航信信息自动实现待通行船舶撞击桥梁的风险等级判断，并相应的发送与风险等级对应的预警信息，实现了桥梁撞击的自动预警，相比较现有技术中人工预警方式，不容易出现误判或者漏判，且根据风险等级进行分级预警，以便船舶驾驶人员做出正确的处理，有效的降低了待通行船舶撞击桥梁的风险；另一方面，本申请中的航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个，从多个维度获取待通行船舶的航行信息，在任一航行信息可能导致撞击风险的时候，即进行主动预警，进一步降低了误判或者漏判的可能性，降低了待通行船舶撞击桥梁的风险。
图3为本申请一实施例提供的获取待通行船舶的航行信息的方法的流程示意图，描述了图2中S10的一种可行实施方式，如图3所示，获取待通行船舶的航行信息，包括：
S101、在待通行船舶经过第一预设位置的限高测量设备时，接收限高测量设备发送的检测信号，并根据检测信号生成表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息。
本实施例中，第一预设位置可以距离桥梁指定距离的位置，待通行船舶向桥梁航行时需通过该第一预设位置。
例如，限高检测设备30可以为架设在水域的两边岸端，并且在距离桥梁1000m处的激光限高检测设备。
示例性地，请一并参阅图4，图4为本申请一实施例提供的激光限高检测设备的工作原理图。激光限高检测设备包括激光发生器和激光接收器，其中激光发生器架设在水域一侧，则激光接收器假设在水域的另一侧，根据桥梁的允许通行高度设置激光限高检测设备的安装高度。
其工作原理为：当待通航船舶的高度低于限制高度时，激光接收器可接收到对岸的激光发射器发射的激光束，此时防撞控制中心可以接收到检测信号可以为1，当待通航船舶的高度高于限制高度时，激光发射器发射的激光束被遮挡，激光接收器接收不到激光束或者接收的激光束的光量很少，激光接收器的信号几乎为零，此时防撞控制中心可以接收到检测信号可以为0。
应理解的是，可以根据潮汐对激光限高检测设备的限制高度进行调整。
本实施例中，第一预设位置可以包括多个位置，对应的激光限高检测设备可以有多个，不同激光限高检测设备的限制高度以及预设位置可以不同，从而可以待通行船舶的高度超过不同的激光限高检测设备的限制高度时，采用不同的避障策略。
例如，桥梁允许通行的警戒高度为A1，则在距离桥梁1000m处的激光限高检测设备J1的限制高度可以为危险高度A2，在桥梁上游800m处的激光限高检测设备J2的限制高度可以为警戒高度A1。
其中，A2＝r*A1，r可以为1.1。
应理解的是，为了保障桥梁的安全，危险高度和警戒高度均小于桥梁的最大允许通行高度。
相应的，防撞控制中心接收的检测信号与激光限高检测设备的数目一一对应，可以根据多个激光限高检测设备发送的检测信号确定检测信息。
示例性的，防撞控制中心接收到激光限高检测设备J1发送的检测信号，则表示待通行船舶的高度小于危险高度A2，同时若未接收到激光限高检测设备J2发送的检测信号，则表示待通行船舶的高度大于警戒高度A1，故可生成待通行船舶的高度超过警戒高度A1但未超过危险高度A2的检测信息。
S102、在待通行船舶到达第一预设区域后，接收预标定的偏航检测设备发送的检测图像，检测图像包含有预设的航道边界线以及待通行船舶。
本实施例中，偏航检测设备可以为设置在桥梁上的可见光/热红外视觉探测设备，例如摄像机。
本实施例中，第一预设区域可以是指偏航检测设备的图像采集区域。可以通过调整偏航检测设备的参数确定第一预设区域的大小以及位置。参数可以包括焦距、视场角、聚焦区域等。
本实施例中，预标定可以是指对偏航检测设备采集的图像与实际区域的尺寸、大小进行匹配标定。
示例性的，请一并参阅图5，图5为本申请一实施例提供的偏航检测设备的工作原理的示意图，图5中的偏航检测设备为摄像机，该摄像机安装在桥梁上。
实际水域中，桥梁的通航区域可以通过海事局在航道上以浮标为警示的航道边界线确定，如图5所示，航道边界线在摄像机所获取的图像中对应的标记可以为L1和L2，当在摄像机采集到的图像中，待通行船舶的位置处于边界线L1和L2以内时，例如图5中的2位置时，判定待通行船舶正常通行船只，当在图像中待通行船舶的位置不位于L1和L2以内时，例如图5中的1位置时，则表明在实际航道上，待通行船舶已超过边界线L1或L2，需要根据待通行船舶的在图像中的位置信息以及边界线L1或L2的为位置信息，确定待通行船舶相对于航道边界线的偏航信息。
S103、根据检测图像，确定待通行船舶相对于航道边界线的偏航信息。
本实施例中，确定待通行船舶相对于航道边界线的偏航信息可以是指，根据航道边界线确定航道中心线的位置信息，将待通行船舶与航道中心线之间的距离作为偏航信息。
为了保障偏航信息的准确性，避免由于水面波动导致的待通行船舶的偏航信息的瞬间变化，在待通行船舶到达第一预设区域后的第一预设时间内，多次接收预标定的偏航检测设备发送的检测图像，并根据该多个检测图像确定待通行船舶多个偏航信息，将该多个偏航信息的平均值作为最终的偏航信息。
实际应用中，待通行船舶可能由于通信故障等原因，未能及时接收到桥梁控制中心发送的预警信息后，或者在接收到预警信息后并未执行预警信息中的避撞策略，未能及时降低待通行船舶撞击桥梁的风险。因此，为了避免待通行船舶撞击桥梁，桥梁控制中心启动更高一级的预警响应，例如控制执法船对待通行船舶进行现场执法，下面通过图6和图7的实施例进行示例性的描述。
图6为本申请另一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的流程示意图，如图6所示，在向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息之后，方法还包括：
S40、在向待通行船舶发送预警信息之后的第一预设时间内，获取待通行船舶的第二航行速度。
本实施例中，获取待通行船舶的第二航行速度的方式与图2实施例中获取第一航行速度的方式相同，在此不再赘述。
S50、根据第一航行速度以及第二航行速度判断待通行船舶是否执行避撞策略。
由于各风险等级对应的避障策略中均需待通行船舶进行降速航行，故可以根据第一航行速度以及第二航行速度判断待通行船舶是否执行避撞策略。
若第二航行速度大于或等于第一航行速度，则判定待通行船舶未执行避撞策略，若第二航行速度小于第一航行速度，则可以进一步将第二航行速度与允许通行速度进行比较，若第二航行速度仍大于桥梁的允许通行速度，则判定待通行船舶未执行避撞策略。
S60、在判定待通行船舶未执行避撞策略的情况下，生成出航指令并向执法船发送出航指令，出航指令用于指示执法船执行预设的脱钩任务。
本实施例中，执法船执行预设的脱钩任务，可以从靠泊状态释放至自由航行状态。
本实施例中，执法船用于根据防撞控制中心的控制信息对待通行船舶进行现场处置。执法船可以包括位于桥梁第二预设区域内的多条无人船，为了使得执法船尽快的到达待通信船舶附近，可以选择与待通行船舶之间距离最近的无人船作为用于执行任务的无人船。
相应地，防撞控制中心向执法船发送出航指令可以包括下述步骤：
步骤1、将执法船中与待通行船舶之间距离最近的无人船确定为目标无人船。
本步骤中，防撞控制中心可以根据图1中的无人船控制基站获取各无人船对应的位置信息，根据AIS系统获取待通行船舶的位置信息，从而确定与待通行船舶之间距离最近的无人船。
步骤2、判断目标无人船是否满足任务执行条件。
本步骤中，任务执行条件可以是指无人船可执行预设的上电自检程序，且上电自检结果为正常。
其中上电自检结果正常可以是指无人船的感知单元、控制单元、通信单元、发动机状态以及电源单元等都正常。
本步骤中，防撞控制中心在确定目标无人船后，通过无人船控制基站向目标无人船发送启动上电自检指令，并在指定时间内接收到表征目标无人船反馈的上电自检结果为正常的测试信号后，判断目标无人船满足任务执行条件。
本步骤中，若防撞控制中心未在指定时间内接收到目标无人船反馈的上述测试信号后，则更换目标无人船。
例如，第一确定的目标无人船为编号为1的无人船，则防撞控制中线将执法船中除编号为1的无人船之外，与待通行船舶之间距离最近的无人船重新确定为目标无人船，继续执行判断目标无人船是否满足任务执行条件的步骤。
步骤3、在所述目标无人船满足任务执行条件的情况下，向目标无人船发送出航指令。
图7为本申请又一实施例提供的桥梁主动防撞预警方法的流程示意图，描述了向所述目标无人船发送出航指令之后，桥梁控制中心控制目标无人船进行现场处理的一种实施方式，如图7所示，桥梁主动防撞预警方法还包括：
S601、获取待通行船舶的位置信息，并向目标无人船发送位置信息；位置信息用于指示目标无人船根据位置信息进行路径规划。
本实施例中，桥梁控制中心实时获取待通行船舶的位置信息。
S602、在目标无人船与待通行船舶之间的距离小于第二预设距离的情况下，响应于接收到的警告信息，生成警告指令并向目标无人船发送警告指令，警告指令用于指示目标无人船发出警告。
本实施例中，在目标无人船与待通行船舶之间的距离小于第二预设距离可以是指目标无人船到达待通行船舶的船艏位置。
本实施例中，警告指令可以用于指示目标无人船向待通行船舶进行喊话警告，或者发出信号弹、水弹等视觉冲击力较大的警告信息等，在此不做具体限定。
实际应用中，桥梁水域的通航安全由海事部门管辖，由于航道繁忙，有大量通航船舶往来，待通行船舶发生撞击危险时往往是突发性的，当待通行船舶有撞击桥梁的风险，且未执行避撞策略时，需要快速响应进行现场警告处理，本申请实施例提供的桥梁主动防撞预警方法，基于位于桥梁第二预设区域内的靠泊待命的执法船快速响应防撞控制中心的出航指令，能够快速前往现场进行处置，相比较通过人工进行现场干预的方式，极大的提高了响应速度，进一步降低了待通行船舶撞击桥梁的风险；另一方面，目标无人船可以根据待通信船舶的位置信息实现自主航行，受天气条件和环境条件影响较低，因此可大幅改善有人工执法过程中受天气条件影响的情况。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
基于上述实施例所提供的桥梁主动防撞预警方法，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的装置实施例。
图8为本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警装置的结构示意图。如图8所示，桥梁主动防撞预警装置70包括获取模块701，风险等级确定模块702以及预警模块703；其中，
获取模块701，用于获取待通行船舶的航行信息，航行信息包括待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个。
风险等级确定模块702，用于根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级；
预警模块703，用于向待通行船舶发送风险等级对应的预警信息，预警信息包括待通行船舶的避撞策略。
可选地，获取模块701获取待通行船舶的航行信息，包括：在待通行船舶经过第一预设位置的限高测量设备时，接收限高测量设备发送的检测信号，并根据检测信号生成表征待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息。
可选地，获取模块701获取待通行船舶的航行信息还可以包括：在待通行船舶到达第一预设区域后，接收预标定的偏航检测设备发送的检测图像，检测图像包含有预设的航道边界线以及待通行船舶；根据检测图像，确定待通行船舶相对于航道边界线的偏航信息。
可选地，限制高度包括危险高度和警戒高度，风险等级确定模块702根据航行信息确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级，包括：
在航行信息满足第一风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第一等级；第一风险等级条件包括待通行船舶的高度大于危险高度、偏航信息大于第一阈值以及第一航行速度大于第一速度；
在航行信息满足第二风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第二等级；第二风险等级条件包括待通行船舶的高度位于危险高度与警戒高度之间，偏航信息位于第一阈值与第二阈值之间，第一航行速度位于第一速度与第二速度之间；其中，第二阈值小于第一阈值，第二速度小于第一速度；
在航行信息满足第三风险等级条件中的任一项时，确定待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第三等级；第三风险等级条件包括第一航行速度位于第二速度与第三速度之间，第三速度小于第二速度且大于桥梁的允许通航速度。
可选地，桥梁主动防撞预警装置70还包括出航控制模块，出航控制模块用于：
在向待通行船舶发送预警信息之后的第一预设时间内，获取待通行船舶的第二航行速度；
根据第一航行速度以及第二航行速度判断待通行船舶是否执行避撞策略；
在判定待通行船舶未执行避撞策略的情况下，生成出航指令并向执法船发送出航指令，出航指令用于指示执法船执行预设的脱钩任务。
可选地，执法船包括位于桥梁第二预设区域内的多条无人船，相应地，出航控制模块向执法船发送出航指令，包括：将执法船中与待通行船舶之间距离最近的无人船确定为目标无人船；判断目标无人船是否满足任务执行条件；在目标无人船满足任务执行条件的情况下，向目标无人船发送出航指令。
可选地，桥梁主动防撞预警装置70还包括现场处理模块，现场处理模块用于获取待通行船舶的位置信息，并向目标无人船发送位置信息；位置信息用于指示目标无人船根据位置信息进行路径规划；在目标无人船与待通行船舶之间的距离小于第一预设距离的情况下，响应于接收到的警告信息，生成警告指令并向目标无人船发送警告指令，警告指令用于指示目标无人船发出警告。
图8所示实施例提供的桥梁主动防撞预警装置，可用于执行上述方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
图9是本申请一实施例提供的桥梁主动防撞预警设备的示意图。如图9所示，该实施例的桥梁主动防撞预警设备80包括：至少一个处理器801、存储器802以及存储在所述存储器802中并可在所述处理器801上运行的计算机程序。桥梁主动防撞预警设备还包括通信部件803，其中，处理器801、存储器802以及通信部件803通过总线804连接。
处理器801执行所述计算机程序时实现上述各个桥梁主动防撞预警方法实施例中的步骤，例如图2所示实施例中的步骤S10至步骤S30。或者，处理器801执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示模块701至703的功能。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器802中，并由处理器801执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在所述桥梁主动防撞预警设备80中的执行过程。
本领域技术人员可以理解，图9仅仅是桥梁主动防撞预警设备的示例，并不构成对桥梁主动防撞预警设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。
可选地，桥梁主动防撞预警设备可以为图1中的防撞控制中心10。
所称处理器801可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器802可以是桥梁主动防撞预警设备的内部存储单元，也可以是桥梁主动防撞预警设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。所述存储器802用于存储所述计算机程序以及桥梁主动防撞预警设备所需的其他程序和数据。存储器802还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，包括：
获取待通行船舶的航行信息，所述航行信息包括所述待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征所述待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息中的至少一个；
根据所述航行信息确定所述待通行船舶撞击桥梁的风险等级；
向所述待通行船舶发送所述风险等级对应的预警信息，所述预警信息包括所述待通行船舶的避撞策略。
2.如权利要求1所述的桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，所述获取待通行船舶的航行信息，包括：
在所述待通行船舶经过第一预设位置的限高测量设备时，接收所述限高测量设备发送的检测信号，并根据所述检测信号生成表征所述待通行船舶的高度是否超过限制高度的检测信息。
3.如权利要求1所述的桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，所述获取待通行船舶的航行信息，包括：
在所述待通行船舶到达第一预设区域后，接收预标定的偏航检测设备发送的检测图像，所述检测图像包含有预设的航道边界线以及所述待通行船舶；
根据所述检测图像，确定所述待通行船舶相对于所述航道边界线的偏航信息。
4.如权利要求1所述的桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，所述限制高度包括危险高度和警戒高度，所述危险高度小于所述桥梁的允许通行高度，所述警戒高度小于所述危险高度；
所述根据所述航行信息确定所述待通行船舶撞击桥梁的风险等级，包括：
在所述航行信息满足第一风险等级条件中的任一项时，确定所述待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第一等级；所述第一风险等级条件包括所述待通行船舶的高度大于所述危险高度、所述偏航信息大于第一阈值以及所述第一航行速度大于第一速度；
在所述航行信息满足第二风险等级条件中的任一项时，确定所述待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第二等级；所述第二风险等级条件包括所述待通行船舶的高度位于所述危险高度与所述警戒高度之间，所述偏航信息位于所述第一阈值与第二阈值之间，所述第一航行速度位于所述第一速度与第二速度之间；其中，所述第二阈值小于所述第一阈值，所述第二速度小于所述第一速度；
在所述航行信息满足第三风险等级条件中的任一项时，确定所述待通行船舶撞击桥梁的风险等级为第三等级；所述第三风险等级条件包括所述第一航行速度位于所述第二速度与第三速度之间，所述第三速度小于所述第二速度且大于所述桥梁的允许通航速度。
5.如权利要求1-4任一项所述的桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，所述向所述待通行船舶发送所述风险等级对应的预警信息之后，所述方法还包括：
在向所述待通行船舶发送所述预警信息之后的第一预设时间内，获取所述待通行船舶的第二航行速度；
根据所述第一航行速度以及所述第二航行速度判断所述待通行船舶是否执行所述避撞策略；
在判定所述待通行船舶未执行所述避撞策略的情况下，生成出航指令并向执法船发送所述出航指令，所述出航指令用于指示所述执法船执行预设的脱钩任务。
6.如权利要求5所述的桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，所述执法船包括位于桥梁第二预设区域内的多条无人船；
所述向执法船发送所述出航指令，包括：
将所述执法船中与所述待通行船舶之间距离最近的无人船确定为目标无人船；
判断所述目标无人船是否满足任务执行条件；
在所述目标无人船满足任务执行条件的情况下，向所述目标无人船发送所述出航指令。
7.如权利要求6所述的桥梁主动防撞预警方法，其特征在于，所述向所述目标无人船发送所述出航指令之后，所述方法还包括：
获取所述待通行船舶的位置信息，并向所述目标无人船发送所述位置信息；所述位置信息用于指示所述目标无人船根据所述位置信息进行路径规划；
在所述目标无人船与所述待通行船舶之间的距离小于第一预设距离的情况下，响应于接收到的警告信息，生成警告指令并向所述目标无人船发送所述警告指令，所述警告指令用于指示所述目标无人船发出警告。
8.一种桥梁主动防撞预警装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待通行船舶的航行信息，所述航行信息包括所述待通行船舶的第一航行速度、偏航信息以及表征所述待通行船舶是否超过限制高度的检测信息中的至少一个；
风险等级确定模块，用于根据所述航行信息确定所述待通行船舶撞击桥梁的风险等级；
预警模块，用于向所述待通行船舶发送所述风险等级对应的预警信息，所述预警信息包括所述待通行船舶的避撞策略。
9.一种桥梁主动防撞预警设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 3 / F, Xixiang Investment Management Co., Ltd., 139 Qianjin 2nd Road, Xixiang street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong 518000 Applicant after: Shenzhen Yunzhou Innovation Technology Co.,Ltd. Applicant after: Zhuhai Yunzhou Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 3 / F, Xixiang Investment Management Co., Ltd., 139 Qianjin 2nd Road, Xixiang street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong 518000 Applicant before: Shenzhen Yunzhou Innovation Technology Co.,Ltd. Applicant before: ZHUHAI YUNZHOU INTELLIGENCE TECHNOLOGY Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |