公开(公告)号：CN119472270A

公开(公告)日：2025-02-18

申请号：CN202411446368.0

申请日：2024-10-16

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  郑康洁 ,  姜玲玲

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种通信不稳定下VTS与无人船边缘感知路径规划方法，属于无人船路径规划技术领域。首先，构建了一个基于边缘智能感知的航迹规划框架，利用边缘服务器、传感器终端和无人船之间的协同通信与计算，增强了无人船在复杂环境中的实时感知能力，确保其在通信不佳或信号中断时仍能自主避障并高效执行任务。其次，提出了一种基于深度确定性策略梯度算法优化的人工势场方法，有效避免传统航迹规划中因局部最小值导致的规划失败，确保无人船能够在复杂电磁环境中完成全局最优的航迹规划，提升任务执行的安全性与效率。

公开(公告)号：CN119066612A

公开(公告)日：2024-12-03

申请号：CN202411151775.9

申请日：2024-08-21

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  郑康洁 ,  连晓荣 ,  崔金龙 ,  姜玲玲

IPC: G06F18/25 ,  G06V10/40 ,  G06F18/213 ,  G06N3/0455 ,  G06N7/01 ,  G06N3/092 ,  G06N3/0895

Abstract: 本发明公开了一种基于多异构模态信息融合的智能船舶防撞决策方法，包括：获取智能船舶的本体感受信息、视觉观测信息和点云信息；对所述本体感受信息、视觉观测信息和点云信息分别进行编码从而提取相应的模态特征，将生成的三种异构模态特征转化为Transformer编码的tokens；对Transformer编码器进行层堆叠处理，在多个层级上融合三种异构模态的tokens信息，将三种异构模态的特征向量拼接后使用全连接网络将串联的向量投影到最终的输出向量中；将所述输出向量输入训练后的多异构模态防撞决策模型进行防撞决策，所述多异构模态防撞决策模型基于马尔科夫决策过程构建。本发明的研究成果不仅为智能船舶避碰提供了有效的技术手段，也为未来智能航运系统的发展奠定了坚实的基础。

公开(公告)号：CN118334623A

公开(公告)日：2024-07-12

申请号：CN202410492521.7

申请日：2024-04-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  郑康洁 ,  蒋晨星 ,  连晓荣 ,  姜玲玲

IPC: G06V20/58 ,  G06V10/82 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/049 ,  G06N3/084

Abstract: 本发明公开了一种复杂场景下基于脉冲注意力的智能船舶避碰决策方法，包括：获取决策空间内的状态信息，并根据泊松分布对所述状态信息进行编码；将所述编码后的状态信息输入脉冲网络模型，所述脉冲网络模型包括卷积神经网络层、脉冲注意力模块以及全连接层，编码后的状态信息通过过两层部署的具有动态阈值模型的卷积神经网络层，然后经过脉冲注意力模型，得到一个加权后的特征向量，之后通过合并操作将特征向量展平为一维向量，最后经过两层全连接层输出本船的避碰决策动作信息，所述动作信息包括左转、右转、直行的航向大小。本发明将注意力机制与脉冲模型相融合，以提高智能船舶对当前最突出目标船舶障碍物的关注度，从而有效避免动态变速障碍。

公开(公告)号：CN118170128A

公开(公告)日：2024-06-11

申请号：CN202211567408.8

申请日：2022-12-07

Applicant: 大连海事大学深圳研究院

Inventor： 张新宇 ,  刘震生 ,  姜玲玲 ,  王程博 ,  郑康洁 ,  崔浩 ,  齐怀远

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明提供一种基于APF‑RRT融合算法的智能船舶路径规划方法，包括：通过电子海图获取起点、障碍物、目标点位置数据；在起始点与目标点之间创建随机搜索树，并选取随机采样点和离随机采样点最近的点；采用改进的人工势场函数对搜索树节点进行改进并找到合力生成的新节点；检测临近点和新节点之间是否存在障碍物，若不存在则保留节点；得到一条由多个节点构成的轨迹，利用三次样条插值对所述轨迹进行平滑处理，从而得到最终的规划路径。本发明将人工势场法与快速搜索随机树结合，充分利用人工势场法计算复杂度低、目标性强和实时性高的优点，以及快速搜索随机树法能够有效逃离局部最小值的优势，实现了智能船舶快速准确的路径规划方法。

公开(公告)号：CN113849909B

公开(公告)日：2024-04-09

申请号：CN202111101192.1

申请日：2021-09-18

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  崔浩 ,  王程博 ,  丁志国 ,  姜玲玲 ,  王雷豪

IPC: G06Q10/0637 ,  G06Q10/0631 ,  G06Q50/40 ,  G06N5/04

Abstract: 本发明提供一种基于动态博弈的海上自主水面船舶避让行为决策方法，包括：获取周围环境及船舶信息，构建博弈参与船舶集合，基于所述周围环境及船舶信息分析航行会遇态势；基于船舶操纵性、船舶类型、船舶航行状态以及不同局势下船舶间的避让关系确定避让行动优先级；根据所述船舶驾驶认知实践构建可供参与船舶选择的行动集合；计算参与船舶收益函数，并结合模糊理论构建每个收益类别的隶属度函数，所述收益函数类别包括衡量船舶航行安全距离的安全性收益、衡量船舶能源消耗的经济性收益以及衡量避让策略合规性的社会性收益；构建避碰博弈树，并基于逆向归纳算法求解船舶最优的避碰行动序列。本发明能够有效提升船舶在复杂航行环境中的避碰能力。

公开(公告)号：CN117494871A

公开(公告)日：2024-02-02

申请号：CN202311275303.X

申请日：2023-09-28

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  黄瑞宁 ,  刘震生 ,  姜玲玲 ,  李高才

IPC: G06Q10/04 ,  G06Q50/40 ,  G06N3/042 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/0442 ,  G06N3/084 ,  G06N3/045

Abstract: 本发明涉及一种考虑船舶交互影响的船舶轨迹预测方法，包括：对船舶AIS历史数据进行预处理，获得船舶时间序列轨迹数据集；根据船舶之间的交互影响关系，构建船舶空间网络关系图，获取船舶空间相对关系；根据船舶速度以及船舶相对距离计算船舶迫近效应获取船舶时间关系；构建基于GCN和GRU的神经网络船舶轨迹预测模型；构建损失函数自定义的混合损失函数；设置网络训练参数，输出未来一段时间船舶的轨迹。本发明模型将图神经网络与门控循环单元组合应用于船舶轨迹预测领域，利用图结构对空间的敏感度和门控循环单元对时间的敏感度有效提高了预测结果的科学性，保证了轨迹预测结果的精度。能为船舶行为分析与水上态势感知等场景提供更有效的技术支持。

公开(公告)号：CN113240234B

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202110363549.7

申请日：2021-04-02

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  王婧贇 ,  杨炳栋 ,  姜玲玲 ,  李俊杰 ,  郭文强

IPC: G06Q10/0631 ,  G06Q10/04 ,  G06Q10/067 ,  G06Q10/083 ,  G06N3/126

Abstract: 本发明公开了一种面向煤炭港口装船作业的装船设备分配与船舶交通组织协调优化方法，包括：根据煤炭港口船舶交通组织属性建立船舶交通组织协调优化模型；根据港口和船舶的基本信息、采用基于启发式筛选规则的多目标遗传算法对船舶交通组织协调优化模型进行求解获得优化后的交通组织方案。该方法能够缩短所有船舶占用航道资源的总时间以及所有船舶等待的总时间，也能够在合理分配装船设备的前提下安全高效地安排船舶进出港；方法的应用可以保障船舶安全进出港，同时，确定皮带运输煤炭的时间可以在一定程度上提高船舶预计离港时间的准确性，对合理安排船舶进出港计划以及提高港口的转运效率具有重要的参考价值。

公开(公告)号：CN117369440A

公开(公告)日：2024-01-09

申请号：CN202311275302.5

申请日：2023-09-28

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  刘震生 ,  黄瑞宁 ,  姜玲玲 ,  李高才 ,  郑康洁

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明提供一种智能船舶自动靠泊路径规划方法，方法包括：获取船舶位姿信息与港口场景信息；基于船载感知设备对港口环境进行栅格化建模；使用Hybrid A‑Star在港口范围内进行靠泊轨迹搜索；引入路径评价函数求取最优路径；运用分段贝塞尔曲线优化靠泊路径；将完整的靠泊平滑路径输出到船舶控制系统进行靠泊路径跟踪。本发明可以解决船舶自动靠泊过程中所面临的停泊区狭小、靠泊路径难以跟随等问题，实现安全、平滑、可靠的船舶自动靠泊路径规划。

公开(公告)号：CN116911532A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310767961.4

申请日：2023-06-27

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  李润佛 ,  郭文强 ,  姜玲玲 ,  王昊 ,  木孟锋

IPC: G06Q10/0631 ,  G06Q10/083 ,  G06N3/126

Abstract: 本发明提供一种综合考虑到港和离港时间不确定性的船舶调度鲁棒优化方法。本发明方法，包括：构建船舶到港和离港时间的不确定性集合，以实现对调度方案鲁棒性的精确描述；建立综合考虑到港和离港时间不确定性下的船舶调度鲁棒优化模型；基于模因算法MA和变邻域搜索算法VNS，设计启发式算法MAVNS，并利用MAVNS求解鲁棒优化模型，得到鲁棒调度优化方案。本发明极大地丰富了当前不确定性船舶调度优化的研究，不仅能为港调部门有效应对船舶到港和离港时间波动而提供可靠的辅助决策，而且所得优化调度结果同时具备较好的鲁棒性和经济性，易于推广和应用至相关领域。

公开(公告)号：CN114014038A

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202111396862.7

申请日：2021-11-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张新宇 ,  李俊杰 ,  郭文强 ,  李润佛 ,  马宝山 ,  马瑞鑫 ,  姜玲玲

IPC: B65G67/60

Abstract: 本发明提供一种散货码头装船作业优化方法。本发明方法，包括：根据散货码头装船方案和装船作业工艺流程，建立散货码头装船作业调度优化的混合整数规划模型；基于建立的混合整数规划模型，并根据船舶需求、装船设备、堆场产品分布信息，设计基于启发式逻辑的Benders分解算法；基于设计的Benders分解算法，对建立的混合整数规划模型进行求解，得到优化后的装船作业调度方案。本发明的技术方案能够缩短所有船舶的装船作业完成时间，不仅可为每艘船舶分配合理的装船方案，还能避免各装船机之间作业冲突以及避免各取料机之间作业冲突。同时，本发明的技术方案在一定程度上可为散货码头装船作业提供辅助决策，对提高散货码头装船作业效率和服务水平具有重要价值。