本发明专利技术公开了一种智能船舶指标体系构建与评价方法。本发明专利技术的智能船舶指标体系构建和评价方法，通过选取4个评价方面，13个评价要素和59个评价因素，涵盖感知、认知、决策、控制的船舶智能化水平的各个方面，构建智能船舶评价指标体系，智能船舶整船的智能化水平得到综合全面、客观、科学地评价分析。基于层次分析法确定了智能船舶评价指标的综合权重，结合模糊综合评价方法和指标的综合权重，获取智能船舶综合智能化评价结果，并通过定性和定量相结合的方式，实现对智能船舶综合性智能化水平的定量化评价，使评价结果更加直观明了和准确有效。使评价结果更加直观明了和准确有效。使评价结果更加直观明了和准确有效。
【技术实现步骤摘要】
一种智能船舶指标体系构建与评价方法
[0001]本专利技术涉及一种智能船舶指标体系构建与评价方法，属于船舶评价
技术介绍
[0002]目前，以人工智能技术为核心，在感知、认知、决策、行动等方面具备学习、自主和协同能力的智能船舶正处于快速发展阶段，船舶智能化的技术研究和成果在国际船舶市场上掀起了一阵热潮，涉及到航行、运维、能效、任务和安全等多个系统，船舶智能技术体系的发展呈现出多点开花的趋势。但目前尚无针对船舶智能化水平的量化评价指标体系，无法对船舶的智能化水平进行量化评价，不同船舶的智能化水平无法定量比较，一定程度上限制了智能船舶技术的发展和迭代。
[0003]为了更好地评价船舶智能化水平，有必要梳理和细化智能船舶技术特点，建立一套统一的智能船舶指标体系，用于分析评价船舶智能化水平。基于智能船舶指标体系的评价方法可以提高智能船舶技术的科学性和可操作性，避免智能化能力描述上的模糊性,有利于对智能船舶技术进行量化描述及评价，推动智能船舶技术的迭代升级。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：1)目前对船舶智能化水平的评价主要从人员参与程度的角度考虑，而并未从船舶智能化最重要的感知、认知、决策、执行等角度建立全面的技术评价体系；2)现有的智能船舶评价方法大多是定性的评价，在描述上有一定的模糊性，缺乏针对船舶智能化水平的量化评价标准，智能船舶技术和整船智能化水平难以定量的对比评价。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种智能船舶指标体系构建与评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]S1、获取待评价智能船舶评价指标，构建智能船舶评价指标体系；
[0007]S2、对所述智能船舶评价指标体系的多级指标进行重要性比较，基于层次分析法计算得到智能船舶指标体系的量化指标权重；
[0008]S3、基于模糊综合评价法得到所述智能船舶评价指标体系各个单因素模糊评价模型，结合指标权重得到智能船舶综合智能化评价结果。
[0009]优选地，所述步骤S1包括以下步骤：
[0010]S11、以待评价智能船舶的智能化水平为评价目标，向下逐层分解为4个评价层次；
[0011]S12、确定包括感知、认知、决策和执行的4个评价方面，逐层确定评价要素和评价因素，从而构建得到所述智能船舶评价指标体系。
[0012]优选地，步骤S2包括以下步骤：
[0013]S21、采用九级标度法构造判断矩阵A；
[0014]S22、对判断矩阵A进行归一化处理，得到最大特征根γ
max
和权重向量；
[0015]S23、根据一致性指标C.I.、平均随机一致性指标C.R.对判断矩阵A进行一致性检
验。
[0016]优选地，步骤S21中，所述判断矩阵A由下式计算：
[0017]A＝[a
ij
]n
×
n
[0018]式中，a
ij
为第i项评价指标与第j项评价指标之间的重要度比较结果，且有：a
ij
>0、a
ii
＝1、
[0019]优选地，步骤S22中，采用以下步骤计算所述权重向量
[0020]对判断矩阵A每一列正规化，如下式所示：
[0021][0022]按行相加得第i行的和向量w
i
，如下式所示：
[0023][0024]将得到的和向量正规化，即得第i行的权重向量
[0025]优选地，步骤S23中，进行一致性检验时，一致性检验要求满足以下公式：
[0026][0027][0028]式中，n为智能船舶评价指标总个数。
[0029]优选地，步骤S3包括以下步骤：
[0030]S31、根据智能船评价指标建立评价因素集U；
[0031]S32、建立智能船舶评价因素模糊评价矩阵R
IJ
；
[0032]S33、将层次分析法得到权重矢量A
IJ
与评价矩阵R
IJ
的合成，得到各因素的模糊综合评价模型。
[0033]优选地，步骤S31中，评价因素集U表示为下式：
[0034]U＝{u1,u2,
…
u
i
,
…
u
n
}
[0035]其中，u
i
为智能船舶的评价因素，i＝1,2,
…
,n，n是同一层次上单个因素的总数量。
[0036]优选地，步骤S32中，建立的智能船舶评价因素模糊评价矩阵R
IJ
表示为下式：
[0037][0038]式中，评判矩阵R
IJ
中第i行第j列元素r
ij
表示评价因素u
i
对v
j
等级的模糊隶属度，0＜r
ij
＜1，v
j
是智能船舶评价因素在j评价等级的评价结果。
[0039]优选地，步骤S33中，模糊综合评价模型表示为：
[0040][0041]式中，(a
i
)
IJ
表示智能船舶评价因素u
i
的重要程度。
[0042]本专利技术的智能船舶指标体系构建和评价方法，通过选取4个评价方面，13个评价要素和59个评价因素，涵盖感知、认知、决策、控制的船舶智能化水平的各个方面，构建智能船舶评价指标体系，智能船舶整船的智能化水平得到综合全面、客观、科学地评价分析。基于层次分析法确定了智能船舶评价指标的综合权重，结合模糊综合评价方法和指标的综合权重，获取智能船舶综合智能化评价结果，并通过定性和定量相结合的方式，实现对智能船舶综合性智能化水平的定量化评价，使评价结果更加直观明了和准确有效。
附图说明
[0043]图1示意了智能船舶评价指标体系；
[0044]图2示意了智能船舶指标体系的构建和评价方法流程。
具体实施方式
[0045]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0046]如图2所示，本实施例公开的一种智能船舶指标体系构建与评价方法具体包括以下步骤：
[0047]S1、获取待评价智能船舶评价指标，构建智能船舶评价指标体系。
[0048]本专利技术从体现船舶智能化应具备的能力要素出发，以其智能化水平为评价目标，向下逐层分解为4个评价层次，共4个评价方面、13个评价要素和59个评价因素，设置的指标涵盖了船舶智能化水平的各个方面，如图1所示。
[0049]评价方面主要包括感知、认知、决策和执行4个方面。
[0050]感知方面进一步包括环境感知、目标感本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能船舶指标体系构建与评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取待评价智能船舶评价指标，构建智能船舶评价指标体系；S2、对所述智能船舶评价指标体系的多级指标进行重要性比较，基于层次分析法计算得到智能船舶指标体系的量化指标权重；S3、基于模糊综合评价法得到所述智能船舶评价指标体系各个单因素模糊评价模型，结合指标权重得到智能船舶综合智能化评价结果。2.如权利要求1所述的一种智能船舶指标体系构建与评价方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S11、以待评价智能船舶的智能化水平为评价目标，向下逐层分解为4个评价层次；S12、确定包括感知、认知、决策和执行的4个评价方面，逐层确定评价要素和评价因素，从而构建得到所述智能船舶评价指标体系。3.如权利要求1所述的一种智能船舶指标体系构建与评价方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：S21、采用九级标度法构造判断矩阵A；S22、对判断矩阵A进行归一化处理，得到最大特征根γ
max
和权重向量；S23、根据一致性指标C.I.、平均随机一致性指标C.R.对判断矩阵A进行一致性检验。4.如权利要求3所述的一种智能船舶指标体系构建与评价方法，其特征在于，步骤S21中，所述判断矩阵A由下式计算：A＝[a
ij
]
n
×
n
式中，a
ij
为第i项评价指标与第j项评价指标之间的重要度比较结果，且有：a
ij
>0、a
ii
＝1、5.如权利要求4所述的一种智能船舶指标体系构建与评价方法，其特征在于，步骤S22中，采用以下步骤计算所述权重向量对判断矩阵A每一列正规化，如下式所示：按行相加得第i行的和向量w
i
，如下式所示：将得到的和向量正规化，即得第i行的权重向量将得到的和向量正规化，即得第i行的权重向量6.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈安，张勇，李从波，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇八研究所，
类型：发明
国别省市：
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