本申请提供了宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法、装置及设备，涉及桥梁领域。该方法包括：在船舶驶入宽阔水域桥梁对应的监测水域的情况下，采集船舶在当前时刻的多张图像，根据多张图像确定用于表征船舶在水面上高度的不确定性分布的第一分布参数；获取用于表征平均水位不确定性分布的第二分布参数及用于表征波浪平均浪高不确定性分布的第三分布参数；根据第一分布参数、第二分布参数及第三分布参数确定当前时刻船舶的最高点处高度的不确定性分布；根据最高点处高度的不确定性分布以及桥梁底面高程确定是否输出预警信息，进入下一时刻的预警判断，直至船舶驶出监测水域。本申请可以准确地对船舶超高导致碰撞宽阔水域桥梁的事件进行预警。域桥梁的事件进行预警。域桥梁的事件进行预警。
【技术实现步骤摘要】
宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法、装置及设备
[0001]本申请涉及桥梁领域，尤其涉及宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]船舶撞击跨海桥梁的事故已经成为威胁桥梁和船舶安全的重要因素。过桥船舶对跨海桥梁的威胁主要包括以下两种：其一是正常航行的船舶由于超高而撞击通航桥的梁体；其二是船舶由于偏航撞击非通航桥区域。由于桥梁上部结构一般刚度不大，被超高船舶撞击之后往往会对桥梁产生较为严重的破坏。因此有必要预先对船舶撞击跨海桥梁的事件进行预测和预警，确保跨海桥梁的通航安全。
技术实现思路
[0003]本申请提供宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法、装置及设备，以有效地对船舶超高导致的碰撞宽阔水域桥梁的事件进行预警，提高预警的准确性和及时性。
[0004]第一方面，本申请提供了一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，包括：在船舶驶入宽阔水域桥梁对应的监测水域的情况下，采集所述船舶在当前时刻的多张图像，根据所述多张图像确定所述船舶的第一分布参数，其中，所述第一分布参数用于表征当前时刻所述船舶在水面上高度的不确定性分布；获取第二分布参数以及第三分布参数，其中，所述第二分布参数用于表征当前时刻的平均水位不确定性分布，所述第三分布参数用于表征当前时刻的波浪平均浪高不确定性分布；根据所述第一分布参数、所述第二分布参数以及所述第三分布参数确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定性分布；根据所述船舶的最高点处高度的不确定性分布以及所述宽阔水域桥梁的桥梁底面高程确定是否输出预警信息，进入下一时刻的预警判断，直至所述船舶驶出所述宽阔水域桥梁对应的监测水域。
[0005]第二方面，本申请还提供了一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警装置，包括：参数确定模块，用于在船舶驶入宽阔水域桥梁对应的监测水域的情况下，采集所述船舶在当前时刻的多张图像，根据所述多张图像确定所述船舶的第一分布参数，其中，所述第一分布参数用于表征当前时刻所述船舶在水面上高度的不确定性分布；参数获取模块，用于获取第二分布参数以及第三分布参数，其中，所述第二分布参数用于表征当前时刻的平均水位不确定性分布，所述第三分布参数用于表征当前时刻的波浪平均浪高不确定性分布；分布确定模块，用于根据所述第一分布参数、所述第二分布参数以及所述第三分布参数确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定性分布预警输出模块，用于根据所述船舶的最高点处高度的不确定性分布以及所述宽阔
水域桥梁的桥梁底面高程确定是否输出预警信息，进入下一时刻的预警判断，直至所述船舶驶出所述宽阔水域桥梁对应的监测水域。
[0006]第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；双目摄像机，用于采集图像，并将采集的图像发送至所述一个或多个处理器；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法。
[0007]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法。
[0008]本申请提供的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法、装置及设备，在船舶驶入宽阔水域桥梁对应的监测水域的情况下，采集船舶在当前时刻的多张图像，根据多张图像确定船舶的第一分布参数，其中，第一分布参数用于表征当前时刻船舶在水面上高度的不确定性分布；获取第二分布参数以及第三分布参数，其中，第二分布参数用于表征当前时刻的平均水位不确定性分布，第三分布参数用于表征当前时刻的波浪平均浪高不确定性分布；根据第一分布参数、第二分布参数以及第三分布参数确定当前时刻船舶的最高点处高度的不确定性分布；根据船舶的最高点处高度的不确定性分布以及宽阔水域桥梁的桥梁底面高程确定是否输出预警信息，进入下一时刻的预警判断，直至船舶驶出宽阔水域桥梁对应的监测水域。本申请的方案具有较高的特异性，克服了现有技术中存在的缺陷，且本申请的方案中基于概率学理论从风险的角度确定合理的预警值，可以有效地对船舶超高导致的碰撞宽阔水域桥梁的事件进行预警，提高了预警的准确性和及时性。
附图说明
[0009]图1为本申请实施例提供的一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的另一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法的流程示意图；图3为本申请实施例提供的又一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法的流程示意图；图4为本申请实施例提供的一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警装置的结构框图；图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0010]下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。
[0011]应当理解，本申请的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，
和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。
[0012]本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
[0013]需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
[0014]目前解决超高船舶过桥预警的核心是获取船舶的实时高度，一般而言有以下几种方法：其一是通过经验公式的方法，通过判断船型和吨位，根据相关经验公式直接计算船舶在水面上的高度。但是这类方法属于宏观方法，不能根据船舶的实际情况进行判断，导致得到的船舶高度存在最大超过3米的误差。
[0015]其二是获取船舶的船舶自动识别系统（AIS）编码，使用AIS直接读取船舶的高度和吃水深度等信息。但是这类方法会因为未知船舶当天的实际载重量而存在误差，导致超高风险。
[0016]其三是目前应用最为广泛的方法，在通航桥两侧稍低于桥底的高度架设激光发射装置和接收装置，一旦接收装置无法接收到发射装置发射的激光信号即表明有超高船舶通行。这类方法属于直接测量的方法，可以考虑船舶的特殊性，但仍然存在一些缺陷。首先是激光容易受到鸟类遮挡等干扰从而导致误报，其次是需要激光发射装置不间断发射激光，耗能大导致元件的使用寿命较短。
[0017]为了克服上述现有技术中的缺陷，本申请提出一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法。
[0018]图1为本申请实施例提供的一种宽阔水域桥梁防本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，其特征在于，包括：在船舶驶入宽阔水域桥梁对应的监测水域的情况下，采集所述船舶在当前时刻的多张图像，根据所述多张图像确定所述船舶的第一分布参数，其中，所述第一分布参数用于表征当前时刻所述船舶在水面上高度的不确定性分布；获取第二分布参数以及第三分布参数，其中，所述第二分布参数用于表征当前时刻的平均水位不确定性分布，所述第三分布参数用于表征当前时刻的波浪平均浪高不确定性分布；根据所述第一分布参数、所述第二分布参数以及所述第三分布参数确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定性分布；根据所述船舶的最高点处高度的不确定性分布以及所述宽阔水域桥梁的桥梁底面高程确定是否输出预警信息，进入下一时刻的预警判断，直至所述船舶驶出所述宽阔水域桥梁对应的监测水域。2.根据权利要求1所述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，其特征在于，所述第一分布参数包括第一估计值以及所述第一估计值对应的第一不确定因子，所述第一估计值为当前时刻所述船舶在水面上高度的最优估计值；所述第二分布参数包括第二估计值以及所述第二估计值对应的第二不确定因子，所述第二估计值为当前时刻的平均水位估计值；所述第三分布参数包括第三估计值以及所述第三估计值对应的第三不确定因子，所述第三估计值为当前时刻的波浪平均浪高估计值。3.根据权利要求2所述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，其特征在于，所述根据所述第一分布参数、所述第二分布参数以及所述第三分布参数确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定性分布，包括：根据所述第一估计值、所述第二估计值以及所述第三估计值确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的最优判断值；根据所述第一不确定因子、所述第二不确定因子以及所述第三不确定因子确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定因子。4.根据权利要求3所述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，其特征在于，所述根据所述第一估计值、所述第二估计值以及所述第三估计值确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的最优判断值，包括：根据以下公式确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的最优判断值：；其中，表示所述船舶的最高点处高度的最优判断值，表示所述第二估计值，表示所述第一估计值，表示所述第三估计值；所述根据所述第一不确定因子、所述第二不确定因子以及所述第三不确定因子确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定因子，包括：根据以下公式确定当前时刻所述船舶的最高点处高度的不确定因子：；其中，表示所述船舶的最高点处高度的不确定因子，表示所述第二不确定因子，
表示所述第一不确定因子，表示所述第三不确定因子，通过水位测量装置自身的系统特性确定，通过波浪测量装置自身的系统特性确定。5.根据权利要求3所述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，其特征在于，所述根据所述船舶的最高点处高度的不确定性分布以及所述宽阔水域桥梁的桥梁底面高程确定是否输出预警信息，包括：根据当前时刻所述船舶的最高点处高度的最优判断值以及不确定因子建立不同预警等级对应的不同预警值；根据所述不同的预警值以及所述宽阔水域跨海桥梁的桥梁底面高程输出所述不同预警等级对应的不同预警信息。6.根据权利要求2所述的宽阔水域桥梁防超高船舶碰撞的预警方法，其特征在于，所述采集所述船舶在当前时刻的多张图像，根据所述多张图像确定所述船舶的第一分布参数，包括：通过双目摄像机采集所述船舶在当前时刻的多张图像，并确定每张图像对应的三维轴侧透视图，其中，所述双目摄像机中的左侧摄像机和右侧摄像机分别安装于所述船舶的航道中心线的两侧；基于视角变换算法，根据所述三维轴侧透视图确定所述每张图像对应的主视图和侧视图；根据每张图像对应的主视图和侧视图分别确定两个所述船舶在水面上高度的估计值；根据由所述多张图像...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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