CN116824912A - 一种数字孪生的内河船舶通航管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字孪生的内河船舶通航管控系统，所述系统包括通航数字孪生可视化模块、通航监控预警模块和船舶安全引航模块。本发明基于内河通航安全管控需求，通过人工智能机器视觉技术感知目标水域内船舶信息，融合雷达数据、AIS数据支撑内河航道动态数字孪生可视。在此基础上通过船舶碰撞风险计算方法，对区域内船舶运行安全风险进行实时监控，并针对存在风险的船舶提供最优调度方案，进而实现目标航道区域内船舶通航状况实现全天候、全天时、全覆盖安全监管与调度控制，保障目标水域船舶安全航行。

Description

一种数字孪生的内河船舶通航管控系统

技术领域

本发明属于船舶安全系统技术领域，特别是一种数字孪生的内河船舶通航管控系统。

背景技术

剖析内河水路交通系统，其重大风险源主要体现在船舶航行安全、桥区水域航行安全、危化品船舶航行安全三个方面。近年国家与行业主管部门相继出台多项政策文件，要求进一步加强客船，尤其是长江客船的危险源管控能力。为响应国家、行业主管部门要求，切实管控渡运重大风险源，通过信息化等升段提升安全管理能力尤为必要。

现有的岸基系统以区域交通监测预警为主，主要基于电子航道图和AIS点位数据进行显示航道运行状况，对重点船舶(如渡船、游客船舶等)的细粒度监测与信息预警能力不足，无法提供及时准确的碰撞预警和安全合理的调度引航，不能满足精细化的安全管控需求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种数字孪生的内河船舶通航管控系统，区别于已有的船舶安全管理产品或方案，可通过数字孪生的方式实现区域交通的精细化管控，并利用岸基中心实现管控船舶的实时预警与调度引导，进而实现目标航道区域内船舶通航状况实现全天候、全天时、全覆盖安全监管与调度控制，保障目标水域船舶安全航行。本发明能实现船舶实时监控、实时预警、实时调度，降低船舶通航风险，保证水路交通安全生产。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种数字孪生的内河船舶通航管控系统，所述系统包括通航数字孪生可视化模块、通航监控预警模块和船舶安全引航模块；

所述通航数字孪生可视化模块，用于依据摄影设备获取的航道静态目标，制作与实际航道状况对应的数字孪生环境模型，并将船舶、水文、天气要素在数字孪生场景中动态真实还原，并为船舶提供驾驶视角、跟随视角，支持三维数字孪生旋转可视化；

所述通航监控预警模块，用于依据从数字孪生场景中获取的船舶间距、航向和航速信息，通过船舶风险计算模型获取本船舶与其他船舶出现碰撞的风险概率，并依据船舶碰撞风险概率分级提供不同等级的预警服务；

所述船舶安全引航模块，用于依据通航监控预警模块发布的船舶碰撞预警等级，提供不同的引航服务，自动生成最优调度方案，并引导船舶进行相应安全避险操作。

进一步地，所述通航数字孪生可视化模块，用于实现静态数字孪生场景搭建和动态数据虚拟映射，具体过程包括：

步骤1-1，通过倾斜摄影获取目标通航区域的物理模型数据，包括目标通航区域的各静态目标，并进行数字化转换，实现目标通航区域静态数字孪生部分；

步骤1-2，通过多个设备获取船舶类型、名称以及实时的航向、航速、位置信息，并将动态信息进行数据融合；

步骤1-3，依据融合后的信息数据，结合先验知识搭建数字孪生系统中的船舶模型，并将该船舶的航向、航速、位置信息映射到数字孪生系统中，实现目标通航区域动态数字孪生部分；

步骤1-4，将数字孪生系统连接到控制中心进行可视化展示，并对所关注船舶提供跟随视角和驾驶视角多种可视化展示方式；同时，将相应的船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物数据同步推送到所述通航监控预警模块及船舶安全引航模块，并根据船舶安全引航模块确定的危险船舶位置，调用步骤1-2中的设备，实现光电联动与自动跟踪；同步可视化应急引航方向及推荐航速。

进一步地，步骤1-2中采用岸基雷达、AIS终端、监控视频三种设备获取信息，所述数据融合的具体过程为：采用监控视频交通流观测的方式获取船舶位置、身份信息，采用岸基雷达获取船舶三维特征数据、位置和航速信息，以AIS终端的数据为基础进行误差修正，对未开启AIS终端或AIS数据传输间隔超过预设阈值的船舶进行数据补充。

进一步地，所述通航监控预警模块具体实现：依据通航数字孪生可视化模块中获取到的区域船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物信息，通过对各区域、各方向航行碰撞风险的量化和叠加，计算目标船舶碰撞风险域，获得目标船舶当前操作发生碰撞的风险，并依据碰撞风险发布相应的预警信息，具体包括以下步骤：

步骤2-1，对接数字孪生系统即通航数字孪生可视化模块，从该系统中获取目标区域船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物信息；

步骤2-2，选择其中一个船舶为目标船舶，依据该目标船舶的位置、航速、航向信息计算当前船舶航行碰撞风险；

步骤2-3，若步骤2-2计算得到的航行碰撞风险低于第一阈值P1，不发布预警信息；若航行碰撞风险在第一阈值P1～第二阈值P2之间，发布危险警示预警信息，若航行碰撞风险高于第二阈值P2，发布紧急避碰预警信息；其中P2大于P1；

步骤2-4，返回执行步骤2-2，直至遍历完目标区域内的所有船舶；

步骤2-5，返回执行步骤2-1，直至所述通航监控预警模块停止工作。

进一步地，步骤2-2中船舶航行碰撞风险的计算公式为：

其中：

x＝dis×sinδ

y＝dis×cosδ

式中，SCR(x,y)为其他船舶对当前船舶的空间碰撞风险；x表示在与船舶航行方向的垂直方向上其他船舶相对于本船舶的距离，以船舶前进方向垂直向右为正，船舶前进方向垂直向左为负；y表示在船舶航行方向上其他船舶相对于本船舶的距离，以船舶前进方向为正，船舶背离方向为负；δ为周围船舶在以目标船舶位置为原点、航向为Y轴正方向时的顺时针旋转角度；R_before、R_after、R_starb、R_port分别表示船舶中心前后左右四个方向上的距离，r₀表示船舶领域边界系数，用于调整船舶风险域的大小。

进一步地，所述船舶安全引航模块，用于依据通航监控预警模块发布的船舶碰撞预警等级，提供不同的引航服务，自动生成最优调度方案，并引导船舶进行相应安全避险操作，具体包括以下步骤：

步骤3-1，对接通航监控预警模块，获取预警信息及危险船舶位置信息，若获取到的预警信息为危险警示预警信息，则执行步骤3-2；若获取到的预警信息为紧急避碰预警信息，则执行步骤3-3；

步骤3-2，通过语音播报方式进行提醒，并向数字孪生平台推送危险警示预警信息；

步骤3-3，依据船舶操纵集合的评价模型自动生成最优调度方案，并提供应急避碰安全引航，同时向数字孪生平台上推送危险船舶位置及光电联动启动信息。

进一步地，步骤3-3所述依据船舶操纵集合的评价模型自动生成最优调度方案，具体包括：

步骤3-3-1，依据船舶当前航速、航向以及水速、流向信息，构建船舶可操纵速度矢量区间，对速度矢量进行拆解，获得船舶操纵集合；

步骤3-3-2，遍历所述船舶操纵集合内的全部速度矢量，且假定其他船舶保持其当前运行方式不变，推演t秒后所有船舶的运动位置，并将相关数据代入评价模型，得到各船舶操纵方案的评价指标；所述评价模型为：

式中，S为方案的评价指标值；SDA为船舶安全会遇距离，单位为海里；d_i为存在危险预警的第i艘船舶与本船舶之间的实际距离，单位为海里；dcpa_i为存在危险预警的第i艘船舶与本船舶之间的最近会遇距离，单位为海里；

步骤3-3-3，选择评价指标值最高的操纵方案形成最优调度方案。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1)在数字孪生场景中，根据机器视觉+先验知识的船舶模型快速构建，并在原有数字孪生场景下动态移动，实现虚拟现实的效果。

2)通过数字孪生技术，有效避免了因突发天气原因导致的航行能见度低导致无法航行的问题。

3)通过数据统计，更准确的预测船舶风险域，实现了具有预测演化能力的碰撞预告、预警，并进行指挥调度。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明数字孪生的内河船舶通航管控系统的工作原理图。

图2为一个实施例中管控区域数字孪生可视化示意图。

图3为一个实施例中重点船舶数字孪生可视化示意图。

图4为一个实施例中碰撞风险船舶光电联动自动跟踪示意图。

图5为一个实施例中碰撞风险计算位置示意图。

图6为一个实施例中数字孪生场景下碰撞风险预警示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在一个实施例中，提供了一种数字孪生的内河船舶通航管控系统，所述系统包括通航数字孪生可视化模块、通航监控预警模块和船舶安全引航模块；具体的工作原理如图1所示。

所述通航数字孪生可视化模块，用于依据摄影设备获取的航道静态目标，制作与实际航道状况对应的数字孪生环境模型，并将船舶、水文、天气等要素在数字孪生场景中动态真实还原，实现虚拟现实的效果，并为重点船舶提供驾驶视角、跟随视角，支持三维数字孪生旋转可视化；

所述通航监控预警模块，用于依据从数字孪生场景中获取的船舶间距、航向和航速等信息，通过船舶风险计算模型获取本船舶与其他船舶出现碰撞的风险概率，并依据船舶碰撞风险概率分级提供不同等级的预警服务；

所述船舶安全引航模块，用于依据通航监控预警模块发布的船舶碰撞预警等级，提供不同的引航服务，自动生成最优调度方案，并引导船舶进行相应安全避险操作。

进一步地，在其中一个实施例中，所述通航数字孪生可视化模块，用于实现静态数字孪生场景搭建和动态数据虚拟映射两部分。数字孪生的内河通航可视化建模方法包括以下步骤：

S1：通过倾斜摄影获取目标通航区域的物理模型数据，包括航道边界、港口、渡口、锚地、通航建筑物、航标等静态目标，并进行数字化转换，实现目标通航区域静态数字孪生部分；

S2：通过岸基雷达、AIS、视频设备获取船舶类型、名称以及实时的航向、航速、位置信息，将动态信息进行数据融合；

S3：依据船舶类型及船舶名称以及融合后的动态信息，结合先验知识搭建数字孪生系统中的船舶模型，将该船舶的航向、航速、位置信息映射到数字孪生系统中，实现目标通航区域动态数字孪生部分；

S4：将数字孪生系统连接到控制中心大屏进行可视化展示，如图2所示，并针对重点船舶提供跟随视角、驾驶视角等多种可视化展示方式，如图3所示。同时，将相应的船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物数据同步推送到通航监控预警模块及船舶安全引航模块，并根据通船舶安全引航模块确定的危险船舶位置，调用岸基雷达与视频监控，自动引导光电转台转动和镜头焦距调整，将该局部区域居中放大，实现光电联动与自动跟踪，如图4所示，并同步可视化应急引航方向及推荐航速，便于管理人员随时关注航道通航状况。

这里，所述数据融合是指通过岸基雷达、AIS终端、监控视频三种设备互相佐证，优势互补，获取目标水域内各船舶精确地航向、航速、位置信息。数据融合过程为：采用视频交通流观测的方式获取船舶位置、身份信息等信息，采用激光雷达获取船舶三维特征数据、船舶位置、航速等信息，以AIS数据为基础进行误差修正，对未开启AIS终端或AIS数据传输间隔过长的船舶进行数据补充。

进一步地，在其中一个实施例中，所述通航监控预警模块，依靠数字孪生可视化模块中获取到的区域船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物等信息，通过对各区域、各方向航行碰撞风险的量化和叠加，计算目标船舶碰撞风险域，获得目标船舶当前操作发生碰撞的风险，并依据碰撞风险给出相应的预警信息，包括以下步骤：

S1：对接数字孪生系统，从系统中获取目标区域船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物(如码头、锚位等)信息；

S2：选择其中一个船舶为目标船舶，依据该船舶位置、航速、航向信息计算当前船舶航行碰撞风险，如图5所示；

S3：若步骤S3计算得到的航行碰撞风险低于第一阈值P1，不发布预警信息；若航行碰撞风险在第一阈值P1～第二阈值P2之间，发布危险警示预警信息，若航行碰撞风险高于第二阈值P2，发布紧急避碰预警信息；其中P2大于P1；这里优选地，第一阈值P1为60％，第二阈值P2为90％。

S4：返回S2直至遍历完目标区域内所有的船舶；

S5：返回S1直至通航监控预警模块关闭。

这里，本发明提供了一种船舶航行碰撞风险计算方法，计算公式如下：

其中：

x＝dis×sinδ

y＝dis×cosδ

式中，SCR(x,y)为其他船舶对当前船舶的空间碰撞风险；x表示在与船舶航行方向的垂直方向上其他船舶相对于本船舶的距离，以船舶前进方向垂直向右为正，船舶前进方向垂直向左为负；y表示在船舶航行方向上其他船舶相对于本船舶的距离，以船舶前进方向为正，船舶背离方向为负；δ为周围船舶在以目标船舶位置为原点、航向为Y轴正方向时的顺时针旋转角度；R_before、R_after、R_starb、R_port分别表示船舶中心前后左右四个方向上的距离，r₀表示船舶领域边界系数，用于调整船舶风险域的大小，推荐值为0.8。

在本实施例中，计算示例船舶位置如图5所示，目标船舶航行时段的水域内有另外一艘船舶，两船实际距离60米，即dis＝60；它船在本船航行方向顺时针50度位置，即δ＝50；代入上式计算得：x＝60×sin50°≈45.93，R_starb＝45.93，R_port＝0，σ_starb＝45.93÷[ln(1÷0.8)]^0.5≈97.23，σ_port＝0，y＝60×cos50°≈38.57，R_before＝38.57，R_after＝0，σ_before＝38.57÷[ln(1÷0.8)]^0.5≈81.65，σ_after＝0，SCR(x,y)＝0.8000×0.8000＝0.64。

进一步地，在其中一个实施例中，所述船舶安全引航模块，用于依据通航监控预警模块发布的船舶碰撞预警等级，提供不同的引航服务，自动生成最优调度方案，并引导船舶进行相应安全避险操作，具体包括以下步骤：

S1：对接通航监控预警模块，获取预警信息及危险船舶位置信息，若获取到危险警示预警信息，则进行S2；若获取到紧急避碰预警信息，则进行S3；

S2：当通航监控预警模块给出危险警示预警信息时，通过语音播报等方式提醒驾驶人员注意安全驾驶，并向数字孪生平台推送危险警示预警信息，如图6所示；

S3：当通航监控预警模块给出紧急避碰预警信息时，依据船舶操纵集合的评价模型自动生成最优调度方案，并向船舶驾驶员提供应急避碰安全引航，并向数字孪生平台上推送危险船舶位置及光电联动启动信息，提醒安全管理员注意关注目标船舶状况，随时准备应急救援。

进一步地，在其中一个实施例中，S3中依据船舶操纵集合的评价模型自动生成最优调度方案，具体包括：

S1：构建船舶可操纵速度矢量区间，对速度矢量进行拆解，获得船舶调度方案集合；

S2：遍历船舶调度方案集合内的速度矢量，假定其他船舶保持其当前运行方式不变，推演5秒后所有船舶的运动位置，并将相关数据代入评价模型，得到各调度方案的评价指标：

其中，S为调度方案的评价指标；SDA为船舶安全会遇距离，单位海里；d_i为存在危险预警的第i艘船与本船之间的实际距离，单位为海里；dcpa_i为存在危险预警的第i艘船与本船之间的最近会遇距离(Distance to Closest Point ofApproach)，单位为海里。

S3：选择评价指标最高的方案为最优调度方案。

具体地，在本实施例中，SCR(x,y)＝0.64＞60％且＜90％，建议启动危险示警，图6中虚线圆环即为在数字孪生场景下的危险预警同步显示。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些改进和变换也应视为本发明专利的保护范围。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，

任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

应当理解，为了精简本发明并帮助本领域的技术人员理解本发明的各个方面，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时在单个实施例中进行描述，或者参照单个图进行描述。但是，不应将本发明解释成示例性实施例中包括的特征均为本专利权利要求的必要技术特征。

应当理解，可以对本发明的一个实施例的设备中包括的模块、单元、组件等进行自适应性地改变以把它们设置在与该实施例不同的设备中。可以把实施例的设备包括的不同模块、单元或组件组合成一个模块、单元或组件，也可以把它们分成多个子模块、子单元或子组件。

Claims (9)

1.一种数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，所述系统包括通航数字孪生可视化模块、通航监控预警模块和船舶安全引航模块；

所述通航数字孪生可视化模块，用于依据摄影设备获取的航道静态目标，制作与实际航道状况对应的数字孪生环境模型，并将船舶、水文、天气要素在数字孪生场景中动态真实还原，并为船舶提供驾驶视角、跟随视角，支持三维数字孪生旋转可视化；

所述通航监控预警模块，用于依据从数字孪生场景中获取的船舶间距、航向和航速信息，通过船舶风险计算模型获取本船舶与其他船舶出现碰撞的风险概率，并依据船舶碰撞风险概率分级提供不同等级的预警服务；

所述船舶安全引航模块，用于依据通航监控预警模块发布的船舶碰撞预警等级，提供不同的引航服务，自动生成最优调度方案，并引导船舶进行相应安全避险操作。

2.根据权利要求1所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，所述通航数字孪生可视化模块，用于实现静态数字孪生场景搭建和动态数据虚拟映射，具体过程包括：

步骤1-1，通过倾斜摄影获取目标通航区域的物理模型数据，包括目标通航区域的各静态目标，并进行数字化转换，实现目标通航区域静态数字孪生部分；

步骤1-2，通过多个设备获取船舶类型、名称以及实时的航向、航速、位置信息，并将动态信息进行数据融合；

步骤1-3，依据融合后的信息数据，结合先验知识搭建数字孪生系统中的船舶模型，并将该船舶的航向、航速、位置信息映射到数字孪生系统中，实现目标通航区域动态数字孪生部分；

步骤1-4，将数字孪生系统连接到控制中心进行可视化展示，并对所关注船舶提供跟随视角和驾驶视角多种可视化展示方式；同时，将相应的船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物数据同步推送到所述通航监控预警模块及船舶安全引航模块，并根据船舶安全引航模块确定的危险船舶位置，调用步骤1-2中的设备，实现光电联动与自动跟踪。

3.根据权利要求2所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，步骤1-2中采用岸基雷达、AIS终端、监控视频三种设备获取信息，所述数据融合的具体过程为：采用监控视频交通流观测的方式获取船舶位置、身份信息，采用岸基雷达获取船舶三维特征数据、位置和航速信息，以AIS终端的数据为基础进行误差修正，对未开启AIS终端或AIS数据传输间隔超过预设阈值的船舶进行数据补充。

4.根据权利要求2所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，步骤1-4还包括：同步可视化应急引航方向及推荐航速。

5.根据权利要求1所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，所述通航监控预警模块具体实现：依据通航数字孪生可视化模块中获取到的区域船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物信息，通过对各区域、各方向航行碰撞风险的量化和叠加，计算目标船舶碰撞风险域，获得目标船舶当前操作发生碰撞的风险，并依据碰撞风险发布相应的预警信息，具体包括以下步骤：

步骤2-1，对接数字孪生系统即通航数字孪生可视化模块，从该系统中获取目标区域船舶位置、航速、航向及岸侧建筑物信息；

步骤2-2，选择其中一个船舶为目标船舶，依据该目标船舶的位置、航速、航向信息计算当前船舶航行碰撞风险；

步骤2-3，若步骤2-2计算得到的航行碰撞风险低于第一阈值P1，不发布预警信息；若航行碰撞风险在第一阈值P1～第二阈值P2之间，发布危险警示预警信息，若航行碰撞风险高于第二阈值P2，发布紧急避碰预警信息；其中P2大于P1；

步骤2-4，返回执行步骤2-2，直至遍历完目标区域内的所有船舶；

步骤2-5，返回执行步骤2-1，直至所述通航监控预警模块停止工作。

6.根据权利要求5所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，步骤2-2中船舶航行碰撞风险的计算公式为：

其中：

x＝dis×sinδ

y＝dis×cosδ

式中，SCR(x,y)为其他船舶对当前船舶的空间碰撞风险；x表示在与船舶航行方向的垂直方向上其他船舶相对于本船舶的距离，以船舶前进方向垂直向右为正，船舶前进方向垂直向左为负；y表示在船舶航行方向上其他船舶相对于本船舶的距离，以船舶前进方向为正，船舶背离方向为负；δ为周围船舶在以目标船舶位置为原点、航向为Y轴正方向时的顺时针旋转角度；R_before、R_after、R_starb、R_port分别表示船舶中心前后左右四个方向上的距离，r₀表示船舶领域边界系数，用于调整船舶风险域的大小。

7.根据权利要求5所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，所述第一阈值P1为60％，第二阈值P2为90％。

8.根据权利要求1或5所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，所述船舶安全引航模块，用于依据通航监控预警模块发布的船舶碰撞预警等级，提供不同的引航服务，自动生成最优调度方案，并引导船舶进行相应安全避险操作，具体包括以下步骤：

步骤3-1，对接通航监控预警模块，获取预警信息及危险船舶位置信息，若获取到的预警信息为危险警示预警信息，则执行步骤3-2；若获取到的预警信息为紧急避碰预警信息，则执行步骤3-3；

步骤3-2，通过语音播报方式进行提醒，并向数字孪生平台推送危险警示预警信息；

步骤3-3，依据船舶操纵集合的评价模型自动生成最优调度方案，并提供应急避碰安全引航，同时向数字孪生平台上推送危险船舶位置及光电联动启动信息。

9.根据权利要求8所述的数字孪生的内河船舶通航管控系统，其特征在于，步骤3-3所述依据船舶操纵集合的评价模型自动生成最优调度方案，具体包括：

步骤3-3-1，依据船舶当前航速、航向以及水速、流向信息，构建船舶可操纵速度矢量区间，对速度矢量进行拆解，获得船舶操纵集合；

步骤3-3-2，遍历所述船舶操纵集合内的全部速度矢量，且假定其他船舶保持其当前运行方式不变，推演t秒后所有船舶的运动位置，并将相关数据代入评价模型，得到各船舶操纵方案的评价指标；所述评价模型为：

式中，S为方案的评价指标值；SDA为船舶安全会遇距离，单位为海里；d_i为存在危险预警的第i艘船舶与本船舶之间的实际距离，单位为海里；dcpa_i为存在危险预警的第i艘船舶与本船舶之间的最近会遇距离，单位为海里；

步骤3-3-3，选择评价指标值最高的操纵方案形成最优调度方案。