一種雙控制河段船舶通行指揮方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于河段通行控制指揮技術領域，涉及一種雙控制河段船舶通行指揮方法。
【背景技術】
[0002]在長江等航道河段船舶通行指揮領域中，控制河段是指航道條件較差，航道寬度、彎曲程度或流態等條件不能滿足船舶安全對駛的要求，船舶只能單向通過的河段。控制河段根據航道條件不同，分為單控制河段和雙控制河段。單控制河段是指航道內不允許船舶對駛，與其他控制河段相距較遠，聯系較少。雙控制河段由相距很近且在同水位期都需要控制的兩個控制河段組合而成，二者之間有允許船舶對駛且可供上行船舶穩船的水域，兩個控制河段自下而上編號，為第一控制河段和第二控制河段。雙控制河段與單控制河段存在較大差別，航道異常復雜，控制范圍長，信號臺工作方式多變，通行控制任務艱巨。
[0003]目前，雙控制河段通行信號臺信息化水平嚴重滯后，無法共享信息，成為“信息孤島”。信號員只能通過人工瞭望、VHF電話聯系來獲取本控制河段上下水船位信息，通過VHF電話聯系獲取相鄰信號臺船舶的通行情況，憑借信號員業務水平和經驗揭示通行信號。這種方式下，信號員既難以準確掌握本河段船舶位置及相鄰信號臺的通行情況，又受到指揮經驗的限制，很難做出準確的指揮，容易造成通行效率低下，船舶長時間不能通過控制河段。甚至釀成交通事故，造成巨大的經濟損失。這種單一的人工指揮方式，不僅耗時耗力，而且受到很多非理性因素影響，譬如信號員指揮水平、心情、心理狀態、人員調動換崗等，信號員工作量大，船舶通行效率低，指揮命令準確性差。
[0004]現階段的“控制河段通行信號智能指揮系統”，利用獲取的AIS數據，通行指揮專家系統自動生成控制河段通行信號，其通行指揮方法是面向的單控制河段。由于雙控制河段的通行指揮的指揮規則更加復雜，需要協同考慮兩個控制河段船舶通行情況，才能進行有效的通行指揮。目前還沒有一種可行雙控制河段的智能通行指揮方法。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種雙控制河段船舶通行指揮方法，該方法根據AIS/雷達獲取的船位、船速、航向等信息自動生成雙控制河段通行信號，實現對雙控制河段的智能通行指揮。解決了目前信號臺協同能力差、指揮準確度低等問題，有效減少了工作人員的工作負擔。
[0006]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]一種雙控制河段船舶通行指揮方法，包括以下步驟:
[0008]S1:信息預處理:AIS/雷達數據采集終端對有效范圍內獲取到的AIS/雷達數據進行篩選，得到有效船舶列表。如果控制河段由于地理環境、天氣等因素的影響需要安裝多臺AIS/雷達數據采集設備才能獲取到整個控制河段船舶信息，則首先要通過網絡將這些設備收到的數據進行實時同步，并去掉冗余數據；
[0009]S2:待指揮船舶列表生成:進一步對有效船舶列表按照船舶所在區域分類，得到第一、第二控制河段的待指揮船舶列表和已指揮船舶列表。并在如收到新的船舶AIS/雷達數據、有船舶進出漕等情況下，實時更新這些列表；
[0010]S3:指揮方向的確定:根據指揮規則，通過計算并比較每個控制河段待指揮船舶上、下行船到達各自界限標的時間確定指揮方向，其中對上行船舶可根據往年同期數據增加冗余時間；
[0011]S4:即將揭示船舶的確定:在已確定的指揮方向上，將預計第一艘到達指揮斷面的待指揮船舶確定為該控制河段即將揭示船舶；
[0012]S5:按通行規則指揮船舶:分別判斷第一、第二控制河段即將揭示船舶是否達到指揮條件，在即將揭示船舶未達到指揮條件而有其他船舶需要指揮時，先指示其它船舶動向(如上行船在穩船區穩船等待、下行船減速慢行等)，待即將揭示船舶達到指揮條件時指揮即將揭示船舶通過。
[0013]進一步，步驟SI中所述所述AIS信息包括船舶靜態信息和動態信息，雷達信息包括動態信息。船舶靜態信息是指船舶的基本信息，其中靜態信息主要指船舶的基本信息，主要有呼號、船名、麗S1、船舶長度和寬度、船舶類型，船舶類別主要有客輪、貨輪、滾裝輪和其他。動態信息主要包括船舶對地航速、對地航向、船位信息(船舶經、瑋度信息)、國際時間、吃水、危險貨物種類、航行狀態、目的港和預計抵達時間等信息。根據船舶的動靜態信息可以實時跟蹤控制河段及附近船舶，準確獲悉控制河段及附近船舶通行情況。
[0014]進一步，步驟SI中所述的AIS/雷達數據采集終端主要是指AIS/雷達等接收設備，能夠接收有限范圍內船載AIS設備發出的船舶信息；如果控制河段受地形限制，則需要多臺AIS/雷達接收設備才能獲取整個控制河段區域的船舶信息，此時需要網絡通信技術把這些數據實時同步，保證數據完整性，保證系統指揮的準確性。
[0015]進一步，步驟SI具體包括以下步驟:
[0016]Sll:數據采集終端采集整個雙控制河段船舶AIS/雷達信息。根據AIS/雷達的接收范圍確定接收設備的數目，使其能接收整個雙控制河段區域的船舶信息，如果需要使用多余I臺設備，則需要通過網絡通信技術把這些設備接收的數據實時同步，保證數據完整性，保證系統指揮的準確性。
[0017]S12:對船舶AIS彳目息解碼，得到船舶的動態?目息和靜態?目息，主要提取船位、船型、航向、航速、目的地、所載貨物等船舶狀態信息，存入本地數據中心。
[0018]S13:對接收到的AIS/雷達數據進行篩選，將有效范圍外和速度為O的船舶去掉，得到有效船舶列表。
[0019]進一步，步驟S2中所述待指揮船舶列表，指在有效船舶列表中去掉進出港船舶、已指揮船舶、副漕內船舶、違規船舶和不指揮的特殊船舶等。進出港船舶指在河段有效范圍內存在港口時離港或者靠港的船舶。副漕指在控制河段內在水位較高時能通行的航道，按照指揮規則，對于走副漕的船舶不予指揮。對于正、副漕同時存在的時候，通過在劃定副槽所在區域，對于船位在所劃定區域內的船舶認為在副漕內。
[0020]進一步，步驟S3中所述生成第一、第二控制河段指揮方向的確定包括以下要點(以第一控制河段為例):
[0021]S31:先計算第一控制河段待指揮船舶每艘船到達第一控制河段上界限標的航道路程:
[0022]S32:計算第一控制河段待指揮船舶每艘船舶的平均航速:
[0023]S33:計算第一控制河段待指揮船舶每艘船舶到達第一控制河段上界限標時間(包括按即時航速和平均航速計算獲得的時間):
[0024]S34:對上行船舶在S33計算獲得的時間基礎上增加一冗余時間，該冗余時間可根據上行船歷史同期時段通過第一控制河段的時間計算所得；
[0025]S35;對第一控制河段待指揮上行船和待指揮下行船按照到達第一控制河段上界限標時間排序，分別得到上、下行船預計最先到達界限標的船舶；再比較這兩艘船舶到達時間，先到達的船舶方向即為指揮方向:
[0026]S36:第二控制河段指揮方向按照S31到S35得到。
[0027]進一步，在確定的指揮方向上，將第一艘到達指揮斷面的船舶定為即將揭示船舶。
[0028]進一步，步驟S5在得到每個河段即將揭示船舶的基礎上，跟蹤判斷即將揭示船舶是否達到揭示條件，對于達到揭示條件的船舶按規則生成通行命令。
[0029]進一步，步驟S5具體包括以下要點:
[0030]S51:對于第一控制河段即將揭示船舶為上行船時，揭示條件為:1)第一控制河段無下行船；2)該船能達到在過渡區穩船的條件；3)該船到達指揮斷面。
[0031]進一步，該船到達在過渡區穩船的條件包括以下幾種:1)該船到達過渡區時間+穩船時間+冗余時間〈=第二控制河段內(外)所有下水船到達第二控制河段界限標時間；2)該船數量(I) +第一控制河段上行船數量+過渡區穩船數量〈=過渡區允許穩船數量。
[0032]S52:對于第一控制河段即將揭示船舶為下行船，揭示條件為:1)第一控制河段無上行船；2)該即將揭示船舶到達指揮斷面；
[0033]S53:對于第二控制河段即將揭示船舶為上行船時，揭示條件為:1)第二控制河段無下行船；2)該即將揭示船舶到達指揮斷面；
[0034]S54:對于第二控制河段即將揭示船舶為下行船，揭示條件為:1)第一、第二控制河段無上行船；2)過渡區穩船數量〈=過渡區允許穩船數量；3)該船達到指揮斷面。
[0035]本發明的有益效果在于:本發明所述的方法應用AIS/雷達數據和數據存儲等技術，自動生成雙控制河段中指揮臺、控制臺的河段通行信號，完成預告臺與指揮臺的通行信號同步揭示，顯著的提高了指揮效率和指揮精度，減少了工作人員的工作負擔。
【附圖說明】
[0036]為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明:
[0037]圖1為雙控制河段