一种基于雷达的交汇水域船舶逆行违章判定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于雷达的交汇水域船舶逆行违章判定方法，针对复杂的交汇水域环境，该方法利用岸基雷达获取船舶在交汇水域的位置数据，并建立船舶逆行违章行为判定模型，实现船舶逆行违章行为的准确可靠判定，主要步骤如下：首先对雷达数据进行坐标转换；然后精细化分析船舶在交汇水域的轨迹数据；最后建立船舶逆行违章行为判定模型，进而实现船舶逆行违章行为的全天候不间断的准确可靠判定。本发明专利技术所提出的方法与传统方法相比，准确度更高、可靠性更强、适用性更广。适用性更广。适用性更广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于雷达的交汇水域船舶逆行违章判定方法


[0001]本专利技术涉及船舶异常行为分析领域，特别是一种基于雷达的交汇水域船舶逆行违章判定方法。

技术介绍

[0002]我国社会经济的蓬勃发展，带动了水运业务量的逐年增长，内河航运的规模日益发展壮大，港口和内河航道船舶密度急剧增加。这也导致了水上交通安全隐患增多、船舶交通压力凸显以及水域环境污染等问题，尤其是在交汇水域，通航环境更为复杂。长江六圩河口是京杭运河与长江这两条“黄金水道”的交汇水域，是我国内河航运的枢纽水域，进出运河的船流和长江干线行驶船流交汇在此，使得水域内的船舶通航密度大、交通流复杂多变、会遇态势复杂、事故险情多发。此外，水域中航行船舶种类和船型复杂多样，大量的船队航行于此，更增加了水域通航管理的难度。在诸多因素的共同影响下，海事部门对该水域的通航管理面临着极大的困难与挑战。
[0003]针对通航环境极为复杂的长江六圩河口水域，海事部门制定了相关的水上交通安全管理规定，其中规定了进、出河口的船舶航行路线与交通规则，并对存在逆行违章行为、不遵守交通管制规则的船舶联合落实惩戒措施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于雷达的交汇水域船舶逆行违章判定方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、对雷达数据进行坐标转换，具体包括如下步骤：步骤11、建立平面直角坐标系XOY:XOY所在平面与水面相重合，O为坐标原点，假设岸基雷达为点P，则OP连线垂直于XOY所在平面；Y轴为过坐标原点O的正北方向，X轴为过坐标原点O的正东方向；步骤12、获取雷达目标的位置坐标：定义岸基雷达探测到的船舶目标为雷达目标，岸基雷达扫描获取得到的雷达目标的位置坐标为(ρ,θ)；其中，ρ表示雷达目标与岸基雷达的距离，θ表示雷达目标相对于岸基雷达的方位；步骤13、坐标转换：将步骤12获取的雷达目标位置坐标，实时转换为平面直角坐标(x,y)；其中，x和y分别表示在平面直角坐标系下雷达目标的横坐标和纵坐标；步骤2、精细化分析船舶进河口时的判断区域：交汇水域包括主河道和分支河道；主河道从其左侧岸基至其右侧岸基依次划分为左侧水域、上行通航右界线、上行通航分道、上下通航分界线、下行通航分道和右侧水域；假设分支河道位于主河道的左侧岸基上，海事部门划定的船舶进河口禁止行驶区域为矩形的A1A2A3A4区域；其中，A1A2连线平行于上行通航右界线且位于左侧水域中；A4A1的延长线与主河道左侧岸基的交点为C6，A3A2的延长线与左侧岸基的交点为C1；A1A4连线与上行通航右界线的交点为D6；分支河道左侧岸基的延长线依次与主河道左侧岸基、A1A2连线、上行通航右界线和上下通航分界线的交点分别为B4、D1、D5和D4；分支河道右侧岸基的延长线依次与主河道左侧岸基、A1A2连线和上下通航分界线的交点分别为B3、D2和D3；D2D3连线与上行通航右界线的交点为D7；A2A3连线与上行通航右界线的交点为D8；船舶进河口判断区域包括进河口1号判定区域进河口2号判定区域进河口3号判定区域和进河口4号判定区域进河口1号判定区域为矩形C6D6D5B4；进河口2号判定区域为矩形D6A4D4D5；进河口3号判定区域为矩形D1D2D3D4；进河口4号判定区域为矩形D2D3A3A2；另外，矩形C6A4A3C1外围宽度为a的主河道区域记为进河口雷达数据开始记录区域分支河道入河口处长度为b的矩形区域记为进河口雷达数据停止记录区域步骤3、计算船舶进河口轨迹分布因子：当船舶进河口时，雷达按照设定频率对每条船舶的位置进行扫描跟踪，得到每条船舶从进入区域到进入区域这段过程的位置点总数m和每个位置点的位置坐标；然后，将每个位置点的位置坐标转换为平面直角坐标，并与船舶进河口判断区域中的四个判定区域分别进行比较，确定m个位置点在四个判定区域中的分布情况，进而计算得到船舶进河口轨迹分布因子，具体计算公式为：式(3)中，为船舶进河口轨迹在进河口1号判定区域上的分布因子；为船舶进河口轨迹在进河口2号判定区域上的分布因子；
为船舶进河口轨迹在进河口3号判定区域上的分布因子；为船舶进河口轨迹在进河口4号判定区域上的分布因子；另外，m1、m2、m3和m4分别为每条船舶轨迹分别在和中的位置点数量，且m1+m2+m3+m4＝m；步骤4、精细化分析船舶出河口时的判断区域：船舶出河口判断区域包括出河口1号判定区域出河口2号判定区域出河口3号判定区域和出河口4号判定区域出河口1号判定区域为矩形B3D7D8C1；出河口2号判定区域为矩形D7D3A3D8；出河口3号判定区域为矩形D1D2D3D4；出河口4号判定区域为矩形A1D1D4A4；另外，分支河道入河口处长度为b的矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏亮，石志国，刘阳，董冰冰，金家龙，彭朋，
申请(专利权)人：中船重工鹏力南京大气海洋信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：