(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211243613.9 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 江苏筑升 土木工程科技有限公司 地址 226000 江苏省南 通市开发区星湖大 道1101号星湖1 101广场6幢15、 16层 (72)发明人 周春煦　吉光　生加旺　洪九铜　 彭冬　陈峰　胡翔　宫少博　 郭凡荣　 (74)专利代理 机构 深圳天融专利代理事务所 (普通合伙) 44628 专利代理师 张莉 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种智慧航道设计乘潮水位 实时计算方法， 涉及航运技术领域， 包括如下步 骤： 沿着航道的前进方向， 设置若干个监测站点， 对航道的潮位进行数据监测； 以固定时间间隔， 获取河道上各个位置上的潮位变化， 对数据进行 分析， 绘制变化曲线， 并通过数学分析软件对曲 线进行拟合， 确定拟合函数； 对拟合函数进行K ‑S 检验， 判断拟合函数是否适用； 获取拟合函数， 获 取若干周期乘潮水位的历史数据， 对拟合函数进 行修正， 确定修正后的典型潮位曲线， 依据典型 潮位曲线， 计算乘潮水位的实时值； 通过计算出 乘潮水位的实时值， 并确定计算方法， 在代入各 项参数之后， 对一个周期内的乘潮水位进行分析 和预测， 减少航道内船舶的聚集和混乱。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115329604 A 2022.11.11 CN 115329604 A 1.一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 沿着航道的前进方向， 设置若干个监测站点， 对航道的潮位进行 数据监测； 以固定时间间隔， 获取河道上各个位置上的潮位变化， 对数据进行分析， 绘制变化曲 线， 并通过 数学分析软件对曲线进行拟合， 确定拟合 函数； 对拟合函数进行K ‑S检验， 判断拟合函数是否适用， 如果不适用， 则重新拟合， 直至通过 K‑S检验； 获取拟合函数， 获取若干周期乘潮水位的历史数据， 对拟合函数进行修正， 确定修正后 的典型潮位曲线， 依据典型潮位曲线， 计算乘潮水位的实时值； 获取若干组依次相连接的潮位值， 依据线性回归法， 预测下一时刻的预测潮位值A， 并 以典型潮位变化曲线获取到下一时刻的预测潮位 值B； 获取预测潮位 值A及预测潮位 值B， 将两个预测值进行关联， 获取潮位预测值； 确定修正因子， 以修正因子对潮位预测值进行修正， 获取到当前船舶相适应的预期乘 潮水位； 所述修正方法如下： 以其中， Cw 为最终的乘潮水位的预测值， F为 修正因子； 为综合预测值； 若干个站点沿航道的延伸方向做非等距设置， 沿着航道的驶入方向， 监测站点密度逐 渐增加； 预测潮位 值A及预测潮位 值B的关联 方法如下： 获取到乘潮水位的相邻的两个曲线值 、 及相邻的预测值 、 ， 将 两者相关联并进行关联， 形成乘潮水位预测值 ， 其关联方法符合如下公式： 其中， ， ， 且 1， 以 对乘潮水位进行表征， 表征方式如下： 其中， 为权重， 其具体值可由用户调整设置 。 2.根据权利要求1所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329604 A 2确定修正因子F的获取 方式包括： 获取到船的吃水深度Ss、 航行速度Hs及航行密度数据Hm， 生成船舶系数Cb； 获取当前 水道的平均深度Js、 水流速度Ls、 及水流向的值 Lx， 生成水流系数Sl； 获取水流系数Sl及 船舶系数Cb， 将船舶系数Cb， 与水流系数Sl相关联， 生成修正因子F， 用于对乘潮水位进行修 正。 3.根据权利要求2所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 获取即将进入航道的船舶信息， 确定船舶的吃水深度Ss； 获取即将进入航道的船舶信 息， 确定船舶的航行速度Hs， 航行速度Hs取平均值； 确定船舶驶入航道的预计时间， 获取 该时间上的航行密度Hm。 4.根据权利要求3所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 获取到船的吃水深度Ss、 航行速度Hs及航行密度数据Hm， 生成船舶系数Cb； 船舶系数Cb 的生成方法如下： 将吃水深度Ss、 航行速度Hs及航行密度数据Hm进行归一化处理， 船舶系数Cb计算方式 如下： 其中， ， ， 且 ， 为权重， 其具体值可由用户调整设置 。 5.根据权利要求3所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 通过回声测深仪对航道内的若干个位置的水深， 确定航道位置的平均深度Js； 沿着船舶在航道内的驶入方向， 设置若干个测速仪器， 确定水流速度均值， 形成水流速 度Ls； 沿着船舶 在航道内的驶入方向， 设置若干个测速 仪器， 确定水流向度Lx。 6.根据权利要求5所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 数Sl的生成方法如下： 将平均深度Js、 水流速度Ls、 及水流向度Lx进行归一化处理， 水 流系数Sl计算方式如下： 其中， ， ， 且 ， 为权重， 为常数修正系数， 其具体值可 由用户调整设置， 或者由分析函数拟合 生成。 7.根据权利要求6所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 沿着时间轴， 生成若干组船舶系数Cb， 将若干组的船舶系数Cb上传至服 务器中； 沿着时间轴， 生成若干组水流系数Sl， 将若干组的水流系数Sl上传至服 务器中； 从服务器 中获取若干组的水流系数Sl、 及若干组的船舶系数Cb， 以线性回归的方式， 对 水流系数Sl、 及船舶系数Cb分别进行 预测， 获取 下一时刻的值。 8.根据权利要求7 所述的一种智慧航道设计乘潮水位实时计算方法， 其特 征在于： 修正因子F的计算方法如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329604 A 3