CN117132012A - 一种预测冲突危险区的多船避碰方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

一种预测冲突危险区的多船避碰方法、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预测冲突危险区的多船避碰方法、设备和存储介质,包括:根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,基于本船与他船之间存在碰撞风险,判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;若他船未按照预设的避碰规则行驶,则本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。本发明实现了在多船冲突的危险场景下船舶自主避障的目的。

Description

一种预测冲突危险区的多船避碰方法、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及航海技术领域,尤其涉及一种预测冲突危险区的多船避碰方法、设备和存储介质。
背景技术
由于航运业的不断发展,水路交通变得十分繁忙和密集,海上事故的频发给国民经济和人身安全带来了巨大的损失。为了缓解日益复杂的船舶会遇局面,减少人为因素造成的潜在碰撞风险,进一步提高海上运输的安全水平,近年来国际海事组织(IMO)一直致力于海上自主水面舰艇(MASS)的避碰决策研究。
尽管现有的船舶避碰决策研究为未来智能船舶的自主航行提供了理论基础,但在多船会遇场景中获得有效的避碰决策依然很困难,原因是多方面的。首先,多船会遇场景中船舶的可行区域变得极为有限,虽然船上有辅助设备为人提供决策方面的参考,但最终的操作仍然由人来自行决定。考虑到人的主观性,很难确保所有的决策都是合理有效的。其次,虽然国际海上避碰(《国际海上避碰规则》)对于不同会遇局面下的船舶间的避碰行为进行了相应的规定,但这些条文只是定性的规定,真实场景中的具体避碰操作细节仍然由人来主导。另外,该规则只是针对两船间的避碰行为进行了说明,对于多船会遇局面下的船舶避碰行为准则并未提及,这也导致了在多船会遇局面下,船员常常因为对于避碰规则的理解不一致而导致碰撞事故的发生。更重要的是,多船会遇局面下,船舶避碰的操作通常是将注意力集中在避开当前时刻碰撞风险最大的船舶上,而无暇顾及其他的船舶。这样的避碰逻辑通常会给船舶带来新的风险,因为可能在船舶顺利避开当前风险最大的船舶后就会马上遇到具有新的风险冲突的来船,又陷入新的甚至更为紧迫的局面中,这在多船会遇局面下是极有可能发生的。同时需要注意的是,随着智能船舶的不断发展,多船避碰场景中会存在有人船与无人船共存的情况。并且由于人的主观因素的存在,有些时候有人船的行为是高度不确定的。这些都是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种预测冲突危险区的多船避碰方法、设备和存储介质,解决现有技术中多船存在碰撞风险时,本船避碰策略无法克服操作者的主观性且无法兼顾避开多船场景下的所有与他船存在碰撞风险的技术问题。
为达到上述技术目的,本发明采取了以下技术方案:
第一方面,本发明提供了预测冲突危险区的多船避碰方法,包括:
根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,基于本船与他船之间存在碰撞风险,判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;
若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;
若他船未按照预设的避碰规则行驶,则本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。
在一些实施例中,所述根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,包括:
根据两船最近相遇点距离和两船最近相遇点时间,确定本船与他船之间的船舶碰撞风险指数;
根据所述船舶碰撞风险指数与最小会遇安全距离阈值之间的大小关系,确定本船与他船之间是否存在碰撞风险。
在一些实施例中,所述预设的避碰规则包括:
若本船和他船对遇,则确定本船右转以及他船右转;
若本船和他船交叉会遇,则确定居左的船舶避让居右的船舶;
若本船和他船追越行驶,则确定追越船避让被追越船。
在一些实施例中,基于他船按照预设的避碰规则行驶,所述本船基于预设的避碰规则行驶,包括:
若本船相对他船的避碰责任均为非避让船舶,则本船按照预设的避碰规则保持直行;
若本船相对他船的避让责任为避让船舶,则本船遵守预设的避碰规则右转避让。
在一些实施例中,基于他船未按照预设的避碰规则行驶,所述本船不遵守预设的避碰规则行驶,包括:
若本船相对他船的避碰责任为非避让船舶时,采用预设的快速扩展随机数算法对本船的路径进行规划,以改变本船的行驶方向,确定本船避碰路径;
若本船相对他船的避碰责任为避让车辆且他船未保持直行,则采用预设的快速扩展随机数算法对本船的路径进行规划,基于全方向,确定本船避碰路径。
在一些实施例中,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径约束;所述路径约束包括:路径转向成本函数约束、路径转向成本函数约束和船舶动力学约束。
在一些实施例中,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径优化算法;所述采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径,包括:
采用所述路径优化算法对所述快速扩展随机数算法确定的初始曲折路径进行直线化,得到初始路径;
基于所述初始路径,确定本船避碰路径。
在一些实施例中,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径优化算法;所述采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径,包括:
采用所述路径优化算法对所述快速扩展随机数算法确定的初始曲折路径进行直线化,得到初始路径;
基于所述初始路径,确定本船避碰路径。
第二方面,本发明还提供了一种电子设备,包括:处理器和存储器;
所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序;
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上所述的预测冲突危险区的多船避碰方法中的步骤。
第三方面,本发明还提供了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一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如上所述的预测冲突危险区的多船避碰方法中的步骤。
与现有技术相比,本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法、设备和存储介质,考虑多船会遇场景中潜在冲突对本船的威胁,综合考虑设计基于国际海上避碰规则的多船避碰方法,首先基于本船与他船存在碰撞风险,判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;通过排除他船在避碰航行中的不确定性,从而降低本船碰撞风险。进一步的,若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;进一步的,若他船未按照预设的避碰规则行驶,则基于本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。从而保证在他船遵守预设的避碰规则行驶的情况下,通过快速扩展随机树算法确定符合规则的且能够在多船会遇场景下实现避碰的路径,同时在他船不遵守预设的避碰规则行驶的情况下,扩大搜索空间进行避碰路径的搜寻,提高了本船的行驶安全性。
附图说明
图1是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法的一实施例的流程图;
图2是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法中,步骤S101一实施例的示意图;
图3是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法中,步骤S103一实施例的示意图;
图4是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法中,他船遵守COLREGs规则情况下算法搜索过程示意图;
图5是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法中,步骤S103一实施例的示意图;
图6是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法中,他船未遵守COLREGs规则情况下算法搜索过程示意图;
图7是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰方法中,预测预测冲突危险区的多船避碰决策示意图;
图8是本发明提供的预测冲突危险区的多船避碰装置的一实施例的示意图;
图9是本发明提供的电子设备一实施例的运行环境示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种预测冲突危险区的多船避碰方法,请参阅图1,包括:
S101、根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,基于本船与他船之间存在碰撞风险;
S102、判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;
S103、若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;
S104、若他船未按照预设的避碰规则行驶,则本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。
在本实施例中,考虑多船会遇场景中潜在冲突对本船的威胁,综合考虑设计基于国际海上避碰规则的多船避碰方法,首先基于本船与他船存在碰撞风险,判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;通过排除他船在避碰航行中的不确定性,从而降低本船碰撞风险。进一步的,若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;进一步的,若他船未按照预设的避碰规则行驶,则基于本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。从而保证在他船遵守预设的避碰规则行驶的情况下,通过快速扩展随机树算法确定符合规则的且能够在多船会遇场景下实现避碰的路径,同时在他船不遵守预设的避碰规则行驶的情况下,扩大搜索空间进行避碰路径的搜寻,提高了本船的行驶安全性。
需要说明的是,于本实施例中,预设的避碰规则为根据国际海上避碰规则确定的各种海上船舶会遇行驶规则。可以理解的是,在其他实施例中,预设的避碰规则可为其他国际、国内、组织、协会、个人、船舶类型相关制度指定的关于规范船舶会遇或航行的规则制度。
需要说明的是,本发明所指的多船会遇场景为包括本船在内的至少三辆船,可以理解的是,同一时刻同一地点会遇的船舶数量越多,则发生多船碰撞的风险越高,多船会遇的地点即为冲突危险区。
进一步的,本发明设计的预测冲突危险区的多船避碰方法为针对多船会遇的场景下,本船与他船存在碰撞风险。可以理解的是,本船与他船存在碰撞风险可为本船与相邻的他船存在碰撞风险,也可为本船与间隔分布的他船存在潜在风险。
在一些实施例中,所述根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,请参阅图2,包括:
S201、根据两船最近相遇点距离和两船最近相遇点时间,确定本船与他船之间的船舶碰撞风险指数;
S202、根据所述船舶风险指数与最小会遇安全距离阈值之间的大小关系,确定本船与他船之间是否存在碰撞风险。
碰撞风险指数作为船舶风险探测的重要指标,可以确定船舶进行避让的时机,为船舶避碰决策提供支持。在本实施例中,采用DCPA和TCPA两个因素来计算船舶碰撞风险指数。同时,我们确定了最小安全会遇距离。在任何时候,他船TSi都不允许在最小安全会遇距离内通过本船OS。
最近相遇点距离和两船最近相遇点时间对应的标准隶属函数u为:
其中,为最小安全会遇距离,/>,/>,/>表示本船相对于他船的速度。
基于以上两个隶属函数,得到碰撞风险系数:
其中,,/>表示相应的权重系数。
时,可以认为OS和TSi之间碰撞风险较小。
进一步的,只有当满足即所有的他船TSi均满足/>时,才可以认为本船当前的整体碰撞风险较小,只需要继续执行上一次规划的决策,算法触发开关关闭,不调用避碰决策方法搜索路径。否则,算法触发开关开启,调用避碰决策方法搜索路径。
需要说明的是,避碰风险指数还可通过其他因素确定,如两船行驶加速度、行驶速度等,可以理解的是,只要能够保证精确计算出本船与他船的碰撞风险即可。
在一些实施例中,所述预设的避碰规则包括:
若本船和他船对遇,则确定本船右转以及他船右转;
若本船和他船交叉会遇,则确定居左的船舶避让居右的船舶;
若本船和他船追越行驶,则确定追越船避让被追越船。
在本实施例中,通过考虑国际海上避碰规则中的对遇、交叉会遇和追越行驶三种情况下本船和他船的航行准则,以此建立预测冲突危险区的多船避碰方法,可提高冲突危险区避碰的准确性。
在一些实施例中,请参阅图3和图4,基于他船按照预设的避碰规则行驶,所述本船基于预设的避碰规则行驶,包括:
S301、若本船相对他船的避碰责任均为非避让船舶,则本船按照预设的避碰规则保持直行;
S302、若本船相对他船的避让责任为避让船舶,则本船遵守预设的避碰规则右转避让。
进一步的,在一些实施例中,请参阅图5和图6,基于他船未按照预设的避碰规则行驶,所述本船不遵守预设的避碰规则行驶,包括:
S501、若本船相对他船的避碰责任为非避让船舶时,采用预设的快速扩展随机数算法对本船的路径进行规划,以改变本船的行驶方向,确定本船避碰路径;
S502、若本船相对他船的避碰责任为避让车辆且他船未保持直行,则采用预设的快速扩展随机数算法对本船的路径进行规划,基于全方向,确定本船避碰路径。
在本实施例中,在多船会遇场景中,本船OS的避碰责任可以规定为:
(1)若OS相对其他所有船舶的避碰责任都是直行,则OS在多船场景中便选择直行;
(2)若存在本船OS相对某船TSi需要承担避让责任,则本船OS在多船会遇场景中则需要向右转向避让。多船会遇场景避碰责任的确定原则同样适用于所有他船TSi(i=1,2,3,…)。
在定义了多船会遇场景中的避碰规则要求后,同时还需要定义他船违背规则的行为:
(1)当本船作为直行船时,作为避让船的他船与本船存在碰撞风险且在规定时间内并未右转避让,则本船便不需要继续遵循避碰规则,转而在不考虑规则的前提下利用考虑约束条件的快速扩展随机树算法求解避碰路径。
(2)当本船OS作为让路船时,情况一,对OS负有避让责任的他船TSi与本船存在碰撞风险且在规定时间内并未右转避让;情况二,相对本船OS为直行船的他船TSi在避让过程中左转。这两种情况任意一种发生后,本船便不需要继续遵循避碰规则,转而在不考虑规则的前提下利用考虑约束条件的快速扩展随机树算法求解避碰路径。
在一些实施例中,请参阅图7,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径约束;所述路径约束包括:路径转向成本函数约束、路径转向成本函数约束和船舶动力学约束。
在本实施例中,首先,需要根据本船和他船的位置和运动状态,计算预测危险区。然后,运用引入约束的改进快速扩展随机树算法找到一条由从初始点到目标点的路径。但是需要注意的是,快速扩展随机树算法并不会执行任何的优化操作,同时也不会设计任何的成本函数,它不会为得到的解提供任何排序标准,只是随机地生成符合无碰撞要求的轨迹。快速扩展随机树算法规划得到的轨迹很有可能是曲折的和不符合良好船艺的。因此,在快速扩展随机树算法的基础上,设计了符合实际船舶避碰要求的改进快速扩展随机树算法,引入了路径约束条件。
(1)成本函数约束
为确保路径生成的路径符合良好船艺,设计了成本函数来约束路径。路径长度成本函数:
其中,k为算法生成的总路径点数,代表路径点/>和/>之间的欧氏距离。
路径转向成本函数
其中,k为算法生成的总路径点数,代表路径点/>和/>之间的航向。
基于以上约束函数,得到总成本函数为其中,/>、/>分别为成本函数/>和/>的系数,/>为总成本函数。
(2)船舶动力学约束由于船舶惯性大,响应时间较长,因此通过快速扩展随机树算法生成的路径转向角度应设置一个阈值,任何一段路径的转向角度/>都应满足/>。该转向角度阈值/>约束应设置在快速扩展随机树算法生成路径的关键步骤中,主要包括生成新节点/>、重选父节点、重布线过程中。
(2.1)新节点生成过程在快速扩展随机树生长过程中,新节点的生成条件为:
其中,代表新节点/>的坐标,/>代表距离随机点最近的节点/>的坐标,/>代表与节点/>相连的上一个节点/>的坐标。
(2.2)重选父节点过程
其中,代表重选父节点过程中新的总代价小于当前总代价的节点,/>代表与节点/>相连的上一个节点/>的坐标。
(2.3)重布线过程
其中,代表剪枝过程中新的总代价小于当前总代价的节点/>
在一些实施例中,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径优化算法;所述采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径,包括:
采用所述路径优化算法对所述快速扩展随机数算法确定的初始曲折路径进行直线化,得到初始路径;
基于所述初始路径,确定本船避碰路径。
在本实施例中,由于快速扩展随机树算法是作为在线算法为船舶实时地规划路径,因此如果迭代次数设置过大,很可能由于路径规划不及时而对船舶避碰的效果产生消极的影响。因此在设置适当的迭代次数确保所得路径的方向确定后,通过路径优化的算法来直线化部分曲折的路径。
路径进行优化的具体过程如下:
基于无碰撞路径数据的路径优化。
输入:初始信息-设置虚拟障碍(PAD)数据BSs,无碰撞路径数据PD1:按路径顺序从节点1到节点n的路径,并且路径点索引为i。
输出:优化后的路径数据PD2。
初始化:节点数N = ,边数M = ,i = 1;2。
IfBS(BS/>BSs), BS/>the side
i = i + 1 and go to step 2,
Else
If i = 1
AddtoN, add the side/>to M, and Return the route data
nodes N and sides M ;
Else
AddtoN, add the side/>to M ,/>=/>, i =1 and go to step 2.
在一些实施例中,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径优化算法;所述采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径,包括:
采用所述路径优化算法对所述快速扩展随机数算法确定的初始曲折路径进行直线化,得到初始路径;
基于所述初始路径,确定本船避碰路径。
在本实施例中,由于经过路由优化算法确定的路径整体路径是折线的,不符合船舶的操纵性能约束,船舶无法走出折线路径。因此需要对船舶的路径进行平滑,最终生成符合船舶动力学特性的轨迹。
在路径平滑算法中,B样条曲线拼接较为简单,且k次B样条曲线具有良好的局部性,即B样条曲线在平滑路径的过程中不会使初始整个路径的形状发生变化,其局部性仅和控制点有关。考虑到了计算的复杂性和对平滑路径的要求,选取3次B样条曲线来进行路径平滑。
基于上述预测冲突危险区的多船避碰方法,本发明实施例还相应的提供一种预测冲突危险区的多船避碰装置800,请参阅图8,该预测冲突危险区的多船避碰装置800包括判断模块810、第一路径确定单元820和第二路径确定单元830。
判断模块810,用于根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,基于本船与他船之间存在碰撞风险,判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;
第一路径确定模块820,用于若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;
第二路径确定模块830,用于若他船未按照预设的避碰规则行驶,则本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。
如图9所示,基于上述预测冲突危险区的多船避碰方法,本发明还相应提供了一种电子设备,该电子设备可以是移动终端、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及服务器等计算设备。该电子设备包括处理器910、存储器920及显示器930。图9仅示出了电子设备的部分组件,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。
存储器920在一些实施例中可以是该电子设备的内部存储单元,例如电子设备的硬盘或内存。存储器920在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备,例如电子设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card, SMC),安全数字(SecureDigital, SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器920还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器920用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据,例如安装电子设备的程序代码等。存储器920还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中,存储器920上存储有预测冲突危险区的多船避碰程序940,该预测冲突危险区的多船避碰程序940可被处理器910所执行,从而实现本申请各实施例的预测冲突危险区的多船避碰方法。
处理器910在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU),微处理器或其他数据处理芯片,用于运行存储器920中存储的程序代码或处理数据,例如执行预测冲突危险区的多船避碰方法等。
显示器930在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。显示器930用于显示在所述预测冲突危险区的多船避碰设备的信息以及用于显示可视化的用户界面。电子设备的部件910-930通过系统总线相互通信。
当然,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器,控制器等)来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中,该程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,包括:
根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,基于本船与他船之间存在碰撞风险,判断他船是否按照预设的避碰规则行驶;
若他船按照预设的避碰规则行驶,则本船基于预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径;
若他船未按照预设的避碰规则行驶,则本船不遵守预设的避碰规则行驶,采用预设的快速扩展随机数算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径。
2.根据权利要求1所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,所述根据预设碰撞风险法确定本船与他船之间的碰撞风险,包括:
根据两船最近相遇点距离和两船最近相遇点时间,确定本船与他船之间的船舶碰撞风险指数;
根据所述船舶碰撞风险指数与最小会遇安全距离阈值之间的大小关系,确定本船与他船之间是否存在碰撞风险。
3.根据权利要求1所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,所述预设的避碰规则包括:
若本船和他船对遇,则确定本船右转以及他船右转;
若本船和他船交叉会遇,则确定居左的船舶避让居右的船舶;
若本船和他船追越行驶,则确定追越船避让被追越船。
4.根据权利要求3所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,基于他船按照预设的避碰规则行驶,所述本船基于预设的避碰规则行驶,包括:
若本船相对他船的避碰责任均为非避让船舶,则本船按照预设的避碰规则保持直行;
若本船相对他船的避让责任为避让船舶,则本船遵守预设的避碰规则右转避让。
5.根据权利要求4所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,基于他船未按照预设的避碰规则行驶,所述本船不遵守预设的避碰规则行驶,包括:
若本船相对他船的避碰责任为非避让船舶时,采用预设的快速扩展随机数算法对本船的路径进行规划,以改变本船的行驶方向,确定本船避碰路径;
若本船相对他船的避碰责任为避让车辆且他船未保持直行,则采用预设的快速扩展随机数算法对本船的路径进行规划,基于全方向,确定本船避碰路径。
6.根据权利要求1所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径约束;所述路径约束包括:路径转向成本函数约束、路径转向成本函数约束和船舶动力学约束。
7.根据权利要求6所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径优化算法;所述采用预设的快速扩展随机树算法对本船在多船会遇下的路径进行规划,确定本船避碰路径,包括:
采用所述路径优化算法对所述快速扩展随机数算法确定的初始曲折路径进行直线化,得到初始路径;
基于所述初始路径,确定本船避碰路径。
8.根据权利要求7所述的预测冲突危险区的多船避碰方法,其特征在于,所述预设的快速扩展随机数算法还包括融合路径平滑算法;所述采用所述路径优化算法对所述快速扩展随机数算法确定的初始曲折路径进行直线化,得到初始路径,包括:
采用所述路径平滑算法对所述初始路径进行平滑处理,得到本船避碰路径。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;
所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序;
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1-8所述的预测冲突危险区的多船避碰方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1-8所述的预测冲突危险区的多船避碰方法中的步骤。
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