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龙图腾网恭喜大连海事大学申请的专利一种基于模糊四元船舶领域和支持向量机的船舶碰撞风险评判方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114861547B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210557193.5，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权一种基于模糊四元船舶领域和支持向量机的船舶碰撞风险评判方法是由史国友;刘娇;朱凯歌;史佳卉设计研发完成，并于2022-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于模糊四元船舶领域和支持向量机的船舶碰撞风险评判方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于模糊四元船舶领域和支持向量机的船舶碰撞风险评判方法，包括：对本船和目标船同时建立模糊四元船舶领域FuzzyQuaternionShipDomain，FQSD模型；引入了两船船舶领域最大间隔Maximumintervalbetweentwoshipdomains,MISD与两船船舶领域违反度Violationdegreeoftwoshipdomains,VDSD两大参数，分别基于支持向量机SVM和几何方法对两参数进行求解，并基于两参数建立船舶碰撞概率模型；考虑两船质量比、船舶类型、碰撞速度、碰撞受损位置因素，基于动量守恒定理对两船碰撞后果进行估计；基于计算出的碰撞概率与碰撞后果计算两船碰撞危险度，建立船舶碰撞风险评估模型。本发明的技术方案解决了使用船舶领域只能进行定性评估以及使用最近会遇点参数评估存在的参数计算的最近会遇距离没有真正反应两船真实距离等问题。

本发明授权一种基于模糊四元船舶领域和支持向量机的船舶碰撞风险评判方法在权利要求书中公布了：1.一种基于模糊四元船舶领域和支持向量机的船舶碰撞风险评判方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对本船和目标船同时建立模糊四元船舶领域FuzzyQuaternionShipDomain，FQSD模型；S2、引入了两船船舶领域最大间隔Maximumintervalbetweentwoshipdomains,MISD与两船船舶领域违反度Violationdegreeoftwoshipdomains,VDSD两大参数，分别基于支持向量机SVM和几何方法对两参数进行求解，并基于两参数建立船舶碰撞概率模型；步骤S2中，引入的两船船舶领域最大间隔MISD具体如下：采用符号d表示两船船舶领域最大间隔MISD，分别采用dwith和dwithout表示有交叉和无交叉时的MISD，即： 其中，Down表示本船的船舶领域，Dtarget表示目标船的船舶领域；为了更好的量化碰撞风险和进一步显示两船船舶领域距离相等时两船驶近和驶离的区别，将整个会遇过程被分成四个阶段，分别为：第一阶段：两船相互驶近且两船的船舶领域没有交叉至刚好交叉，此时，采用d1表示MISD，船舶碰撞概率P与d1成反比，即d1越小，P越大；第二阶段：两船相互驶近且船舶领域刚好有交叉至交叉程度达到最大，此时，采用d2表示MISD，船舶碰撞概率P与d2成正比，即d2越大，P越大；第三阶段：两船彼此驶离且两船间船舶领域距离由最大值减少至0，此时，采用d3表示MISD，由于两船仍有交叉，故船舶碰撞概率P与d3成正比；第四阶段：两船相互驶离且两船舶领域不再相交，此时，采用d4表示MISD，P取0，且如果两船的状态不再变化，P不再变化；使用Δd表示两船驶近或驶离的状态：当两船的船舶领域没有交点时，Δd＜0表示两船逐渐驶近，Δd≥0表示两船逐渐驶离；当两船的船舶领域有交点时，Δd≥0表示两船逐渐驶近，Δd＜0表示两船逐渐驶离；步骤S2中，基于支持向量机SVM求解MISD的具体过程如下：将两船船舶领域上的坐标点作为输入样本来训练SVM模型，利用模型的间隔最大化原理得到对数据分类的最优超平面；其中，只有边界线ωx+b＝1和ωx+b＝1上的样本点对最优超平面的求解有效，边界线ωx+b＝1和ωx+b＝1上的样本点为SVM模型中的支持向量，其中边界线方程中的ω∈Rn为超平面的权重向量，b∈R为超平面的偏置；因此，只有船舶领域边界上的样本点被用作SVM训练的样本点，计算得到支持向量到最优超平面的距离dsv，且两船船舶领域最大间隔d是dsv的两倍，计算公式如下： 步骤S2中，基于几何方法求解VDSD的具体过程如下：VDSD指两船舶领域交叉区域的面积与两船舶领域面积和之比，采用符号fVDSD表示VDSD，即：fVDSD＝SintersectSOS+STS其中，Sintersect为两船舶领域交叉区域的面积，SOS为本船船舶领域所围区域的面积，STS为目标船船舶领域所围区域的面积；步骤S2中，基于两参数MISD和VDSD建立船舶碰撞概率模型，具体如下： Lsum＝Lo+Lt2Lmin＝minLo,Lt3 其中，参数τ是为了保证图像连续性和取值趋于实际引入的参数，需满足τ＞1；这是因为当d1和d2趋于0时，公式4中P的极限必须小于1，即所以τ＞1；根据公式4，当d1＝d2＝0时，即两船相互驶近至两船舶领域恰好相切时，两船之间发生碰撞的概率为根据系数P的取值范围并考虑曲线的平滑度，得到τ的具体值；d2max是第二阶段d2的最大值；Lo和Lt分别是本船和目标船船舶领域的直径，Lsum为本船船舶领域和目标船船舶领域的直径之和，Lmin为本船船舶领域和目标船船舶领域的直径的较小值；根据公式4，分段函数的第一段与第二段是连续的；当κ满足公式5时，实现公式6中的条件，即分段函数中的第二段和第三段是连续的；根据公式7，分段函数的第三段和第四段是连续的；即根据公式4-7，两船之间的碰撞概率Pcollisiond是连续的；S3、考虑两船质量比、船舶类型、碰撞速度、碰撞受损位置因素，基于动量守恒定理对两船碰撞后果进行估计；S4、基于计算出的碰撞概率与碰撞后果计算两船碰撞危险度，建立船舶碰撞风险评估模型。

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