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本发明实施例涉及一种受限水域基于船舶集群态势的相对碰撞危险度建模方法，包括：根据船舶的安全会遇距离对目标船的兴趣感知区域进行划分，得到多个兴趣感知子区域；建立模糊综合评判法的目标因素集，在多个兴趣感知子区域中分别计算得到干扰船对目标船的第一危险度隶属度；在多个兴趣感知子区域中分别计算得到岸壁对目标船的第二危险度隶属度；根据碰撞危险贡献对干扰船和岸壁分配相应的权重；根据所述目标因素集中的干扰船因素的危险度隶属度和岸壁因素的危险度隶属度结合相应的权重进行综合计算，得到相对碰撞危险度。本发明利用模糊综合评判，考虑兴趣感知子区域中干扰船、岸壁对目标船的影响产生的危险度隶属度进行计算，实现相对碰撞危险度的建模。

本发明实施例涉及一种基于船舶集群态势的船间相对领域获取方法，包括：根据船舶安全会遇距离将目标船的兴趣感知区域分为多个兴趣感知子区域；根据目标船和干扰船的航速、航向、目标船与干扰船的相对方位、避碰反应时间结合目标船和/或干扰船的船长计算，得到目标船在不同会遇局面下的船间可变进距；在多个兴趣感知子区域内确定船间可变进距的权重因子；根据船间可变进距和权重因子计算得到船间可变径距；根据多个兴趣感知子区域的船间可变径距得到多个边界点，拟合得到基于船舶集群态势的船间相对领域。本发明根据目标船与干扰船的不同会遇类型下的船间可变进距结合权重因子计算船间可变径距，实时建立基于船舶集群态势的船间相对领域。

本发明实施例涉及一种受限水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法，其包括：根据船舶安全会遇距离将目标船的兴趣感知区域划分为多个兴趣感知子区域；计算目标船和干扰船的预计进距；分别计算对驶局面下的船间可变进距和船岸可变进距；在多个兴趣感知子区域内确定船岸可变进距和船间可变进距的权重因子；计算得到兴趣感知子区域对应的可变径距；根据多个可变径距确定基于船舶集群态势的相对领域。本发明根据船舶集群态势中避碰决策时产生的预计进距、船间可变进距和船岸可变进距以及对应的权重因子进行计算，得到对应的可变径距，在考虑船舶尺寸的影响下实时建立当前航行环境的基于船舶集群态势的相对领域，为船舶安全航行提供基础。

本发明实施例涉及一种受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法，其包括：根据船舶安全会遇距离将目标船的兴趣感知区域划分为多个兴趣感知子区域；结合岸距和目标船的船宽计算目标船在对驶局面下和追越局面下的船岸可变进距；在多个兴趣感知子区域内确定船岸可变进距的权重因子；根据船岸可变进距和权重因子计算得到船岸可变径距；根据多个兴趣感知子区域的船岸可变径距分别确定得到多个边界点，并将多个边界点依次连接得到基于船舶集群态势的船岸相对领域。本发明结合船岸可变进距以及在受限水域下不同兴趣感知子区域内船岸可变进距的权重因子，船岸可变进距结合权重因子计算船岸可变径距，确定以目标船为中心的能实时根据目标船避碰动态建立可变的船岸相对领域，更加精确、安全。

本发明实施例涉及一种开阔繁忙水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法，其包括：将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格，并计算对目标船的作用粒度值；根据会遇角度将船舶感知区域划分为一级会遇区域、二级会遇区域和三级会遇区域；在各个三级会遇区域内，根据船舶间特征项结合作用粒度值实时确定领域的边界点，船舶间特征项包括最小安全会遇距离、决策反应时间和停船视距；根据各个会遇区域内确定的多个边界点进行拟合，得到目标船的相对领域。本发明在各级会遇区域内分别综合船舶间特征结合作用粒度值确定领域的边界点，确定出针对不同级的会遇区域能够根据其特点确定相应的相对领域，能够有效的提高船舶对周围环境辨识的速度。

本公开实施例涉及一种船舶感知区域动态网格内代表船的选取方法，其包括：将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格；对船舶可穿过安全间隙进行分析，得到所述虚拟动态网格的连通性以及所述虚拟动态网格内的船舶密度；在待选区域内结合所述虚拟动态网格的连通性和/或所述虚拟动态网格内的船舶密度选取代表船。本公开实施例提供的方法能够简化船舶集群态势船舶间影响的分析过程，利于复杂海况下船舶会遇态势的复杂性分析。

本公开涉及一种受限水域非冲突会遇船舶集群态势分析方法，包括：结合安全会遇距离将船舶感知区域划分为多个兴趣感知子区域；根据目标船和干扰船的运动参数判断干扰船与目标船的会遇类型；计算多个兴趣感知子区域内干扰船对目标船的作用力；计算多个兴趣感知子区域内岸壁效应对目标船的作用力；在兴趣感知子区域内将干扰船对目标船的作用力与岸壁效应对目标船的作用力进行叠加，得到对目标船的作用力。该方法通过在各兴趣感知子区域内将干扰船对目标船的作用力以及岸壁效应对目标船的作用力进行叠加，可以对受限水域中非冲突会遇情形下船舶感知区域中的集群态势从作用力的角度进行全面分析，提高船舶集群态势分析的准确性。

本公开实施例涉及一种受限水域冲突会遇船舶集群态势分析方法，其包括：结合安全会遇距离将船舶感知区域划分为多个兴趣感知子区域；根据目标船和干扰船的运动参数判断干扰船与目标船的会遇类型；结合所述会遇类型计算所述多个兴趣感知子区域内干扰船对目标船的作用力；对同一航道内各所述兴趣感知子区域内所述干扰船对所述目标船的作用力进行合并，得到所述航道对所述目标船的作用力；利用航道对所述目标船的作用力进行船舶集群态势的约简。本公开实施例提供的方法可以对受限水域中冲突会遇情形下船舶感知区域中的集群态势从作用力的角度进行全面分析，提高船舶集群态势分析的准确性。