一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法及系统与流程

1.本发明属于弯曲分汊河道建模技术领域，更具体地，涉及一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法及系统。


背景技术：

2.随着我国综合国力的提升，我国的港口航道的建设已经趋于饱和的状态，但是对于内河航道的建设大多发生在60年代，因此很多内陆的水利枢纽面临重新改造的需求，尤其是在复杂地形上兴建的水利枢纽——弯曲分汊河流。同样，在水利工程中建造的发电建筑物和通航建筑物也在不断增加，而在复杂地形—弯曲分汊河段建立通航建筑物显得尤其重要。弯曲分汊河道的水流条件相对复杂，水流不仅受到弯道的离心力的作用，而且也容易受到河流分汊带来的影响，现有的对弯曲河道的研究和分汊河道的研究已经有很多，但是他们大多是研究的单一弯道或者是单一分汊河段的研究；很少有人研究在弯曲分汊河道情况，对这方面的研究还不够完善，所以对弯曲分汊河段的口门区的通航水流条件进行研究，探索弯曲分汊河道的同行水流特性，以及提出能够改善弯曲分汊河道口门区通航水流条件的有效措施具有很重要的实际意义和工程价值。
3.弯曲河道的水流主要受到河床的形态变化的影响，例如：地形、岸坡和流量。同时，顺直形的河道又与弯曲分汊河道的水流变化不同，主要的原因就是由于边界条件的不同导致的。在弯道处最容易产生的特殊的水流现象之一就是横向环流，由于水流在竖直方向上存在侧向压力梯度，底部水流向内侧流动，表层水流向外侧流动，靠近河岸处将形成平衡性垂向流速分量。该流速分量在在凹岸方向向下，凸岸方向向上，从而形成对弯道环流。
4.研究弯曲河段水流的主要方法包括理论分析、物理模型试验和数值模拟计算等。1986年英国的河道防洪设施机构分别针对明渠水流和弯道水流进行了长期的试验研究，得到了大量的试验数据，为弯道水流的进一步研究提供了详细的参考。kyong等在韩国建筑技术研究所修建了“s”形的弯道模型，通过试验对弯道水流的水力特性进行研究，并对泥沙在连续弯道水流中的掺混作用进行了深入的研究，发现横向掺混和纵向掺混作用与弯道环流的产生、发展和演变有很大的关系。
5.分流区和汇流区是分汊河段水流运动最显著的特征。分流区的分流点是变化的，一般是高水位下移、低水位上提，类似于弯道顶冲部位的变化，这是由水流动量的大小与河道平面形态共同决定的；自分流点起水流分为左右两支，而流线的弯曲方向往往相反，且表层流线比较顺直，而底层流线由于受到地形的影响往往比较弯曲；分流区的纵比降往往是支汊小于主汊；分流区的断面平均流速逐渐减小，断面上的等速线有两个高速区，靠近主汊的一侧流速最大，靠近支汊的一侧次之。对于汇流区的水位，支汊一侧水位也高于主汊一侧水位，水位沿程降低，主汊一侧比支汊一侧降低的更快一些，因而其纵比降是主汊一侧高于支汊一侧。同时需要注意，由于两岸存在水位差，故汇流区同样存在横降比。汇流区的断面平均流速沿程增大，来自主汊一侧和支汊一侧的垂线平均流速也加大，但是主汊一侧大于支汊一侧。
6.针对分汊河道的研究也有很多，taylor通过试验研究了分流比和水深比的关系，grace等人研究了在不同主汊、支汊宽度比和不同分汊角度的情况下分流比的变化规律，此外还有law，ramamurthy等人从能量的角度通过分汊水槽对分流分沙比例进行了定性研究，结合概化模型试验以及理论分析，王伟峰研究了关于弯曲分汊河道内边滩和洲头低滩的演变机理，以及弯曲分汊河道内水流紊动特性。顾莉构建了顺直型分汊河道的物理模型试验系统，对不同汊道宽度比和上游流量对于水流在分汊河道内紊动能分布的影响进行了系统的探究。
7.综上所述，有关弯曲分汊河道的水流动力研究已有不少，同时国内外的学者对弯曲河道的水流流速分布以及分汊河道的水流的运动规律方面也做了大量的研究工作，并且取得了较为显著的成果，但是目前很少有学者把弯曲河道和分汊河道相结合，研究弯曲分汊河道的水流特性，在这方面的研究成果相对较少。


技术实现要素：

8.为解决以上技术问题，本发明提出一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，包括：
9.获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；
10.获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；
11.根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；
12.获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。
13.进一步的，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；
14.所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。
15.进一步的，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；
16.所述船舶相似度模型为：
[0017][0018]
其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0019]
进一步的，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和
所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；
[0020]
所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
[0021][0022]
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0023]
进一步的，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：
[0024]
假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…mx
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
[0025][0026]
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；
[0027]
其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。
[0028]
本发明还提出一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制系统，包括：
[0029]
获取历史水流信息模块，用于获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；
[0030]
获取船舶通过弯道分汊河道信息模块，用于获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；
[0031]
设置模型模块，用于根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；
[0032]
控制模块，用于获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。
[0033]
进一步的，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；
[0034]
所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。
[0035]
进一步的，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船
舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；
[0036]
所述船舶相似度模型为：
[0037][0038]
其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0039]
进一步的，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；
[0040]
所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
[0041][0042]
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0043]
进一步的，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：
[0044]
假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…mx
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
[0045][0046]
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；
[0047]
其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。
[0048]
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0049]
(1)实时监测弯曲分汊河道的历史数据信息，通过建立弯曲分汊河道通航控制模型模型，实现了自动化分析预测预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊。
[0050]
(2)通过分析船舶通过弯曲分汊河道口门区的历史数据，为船舶航行提供数据支持，保证船舶在穿过弯曲分汊河道时的安全。
附图说明
[0051]
图1是本发明实施例1的方法的流程图；
[0052]
图2是本发明实施例2的系统的结构图。
具体实施方式
[0053]
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上
述技术方案做详细的说明。
[0054]
本发明提供的方法可以在如下的终端环境中实施，所述终端可以包括一个或多个如下部件：处理器、存储介质和显示屏。其中，存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现下述实施例所述的方法。
[0055]
处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储介质内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储介质内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。
[0056]
存储介质可以包括随机存储介质(random access memory，ram)，也可以包括只读存储介质(read-only memory，rom)。存储介质可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令。
[0057]
显示屏用于显示各个应用程序的用户界面。
[0058]
除此之外，本领域技术人员可以理解，上述终端的结构并不构成对终端的限定，终端可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端中还包括射频电路、输入单元、传感器、音频电路、电源等部件，在此不再赘述。
[0059]
实施例1
[0060]
如图1所示，本发明实施例提供一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，包括：
[0061]
步骤101，获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；
[0062]
步骤102，获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；
[0063]
具体的，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；
[0064]
所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。
[0065]
步骤103，根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；
[0066]
步骤104，获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。
[0067]
具体的，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；
[0068]
所述船舶相似度模型为：
[0069][0070]
其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0071]
具体的，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；
[0072]
所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
[0073][0074]
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0075]
具体的，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：
[0076]
假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…mx
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
[0077][0078]
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；
[0079]
其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。
[0080]
实施例2
[0081]
如图2所示，本发明实施例还提供本一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，包括：
[0082]
获取历史水流信息模块，用于获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；
[0083]
获取船舶通过弯道分汊河道信息模块，用于获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；
[0084]
具体的，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；
[0085]
所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。
[0086]
设置模型模块，用于根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；
[0087]
控制模块，用于获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，
控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。
[0088]
具体的，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；
[0089]
所述船舶相似度模型为：
[0090][0091]
其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0092]
具体的，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；
[0093]
所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
[0094][0095]
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0096]
具体的，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：
[0097]
假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…mx
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
[0098][0099]
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；
[0100]
其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。
[0101]
实施例3
[0102]
本发明实施例还提出一种存储介质，存储有多条指令，所述指令用于实现所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法。
[0103]
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
[0104]
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：步骤101，获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；
[0105]
步骤102，获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影
响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；
[0106]
具体的，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；
[0107]
所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。
[0108]
步骤103，根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；
[0109]
步骤104，获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。
[0110]
具体的，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；
[0111]
所述船舶相似度模型为：
[0112][0113]
其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0114]
具体的，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；
[0115]
所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
[0116][0117]
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0118]
具体的，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：
[0119]
假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…mx
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
[0120][0121]
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；
[0122]
其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。
[0123]
实施例4
[0124]
本发明实施例还提出一种电子设备，包括处理器和与所述处理器连接的存储介
质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令可被所述处理器加载并执行，以使所述处理器能够执行所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法。
[0125]
具体的，本实施例的电子设备可以是计算机终端，所述计算机终端可以包括：一个或多个处理器、以及存储介质。
[0126]
其中，存储介质可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，对应的程序指令/模块，处理器通过运行存储在存储介质内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法。存储介质可包括高速随机存储介质，还可以包括非易失性存储介质，如一个或者多个磁性存储系统、闪存、或者其他非易失性固态存储介质。在一些实例中，存储介质可进一步包括相对于处理器远程设置的存储介质，这些远程存储介质可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0127]
处理器可以通过传输系统调用存储介质存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：步骤101，获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；
[0128]
步骤102，获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；
[0129]
具体的，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；
[0130]
所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。
[0131]
步骤103，根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；
[0132]
步骤104，获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。
[0133]
具体的，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；
[0134]
所述船舶相似度模型为：
[0135][0136]
其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0137]
具体的，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊
口门区的相似度；
[0138]
所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
[0139][0140]
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度，分别表示内积运算和外积运算。
[0141]
具体的，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：
[0142]
假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…mx
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
[0143][0144]
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；
[0145]
其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。
[0146]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0147]
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0148]
在本发明所提供的几个实施例中，应所述理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0149]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0150]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0151]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储介质(rom，read-only memory)、随机存取存储介质(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程
序代码的介质。
[0152]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，其特征在于，包括：获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。2.如权利要求1所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，其特征在于，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。3.如权利要求1所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，其特征在于，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；所述船舶相似度模型为：其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度。4.如权利要求3所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，其特征在于，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；所述弯曲分汊口门区相似度模型为：其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度。5.如权利要求4所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法，其特征在于，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…
m
x
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得
则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。6.一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制系统，其特征在于，包括：获取历史水流信息模块，用于获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合，其中，所述历史水流信息包括：分汊水流量、分汊宽度、分汊水位差、分汊糙率、水流沿凹岸方向的力、水流沿凸岸方向的力、水流向下运动的力；获取船舶通过弯道分汊河道信息模块，用于获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合，其中所述历史通过信息包括：历史船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的虚拟弯曲分汊，多个所述历史通过信息组成历史通过信息集合；设置模型模块，用于根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；控制模块，用于获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，结合所述待通航船舶实际要通过的弯曲分汊，控制所述待通航船舶施加相应动力摆脱所述虚拟弯曲分汊，最终通过实际要通过的弯曲分汊。7.如权利要求6所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制系统，其特征在于，所述历史船舶信息包括：历史船舶的吨位、历史船舶的体积、历史船舶的型号，根据多个所述历史船舶信息，生成历史船舶信息集合；所述待通航船舶信息包括：待通航船舶的吨位、待通航船舶的体积、待通航船舶的型号。8.如权利要求6所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制系统，其特征在于，还包括：设置船舶相似度模型，根据所述历史船舶信息和所述待通航船舶信息，通过所述船舶相似度模型，计算所述待通航船舶与所述历史船舶的相似度；所述船舶相似度模型为：其中，p为所述历史船舶信息集合，q为所述待通航船舶信息，α为船舶相似度调解因子，为船舶相似度常量，f为船舶相似度。9.如权利要求8所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制系统，其特征在于，包括：设置弯曲分汊口门区相似度模型，根据所述历史水流信息集合和所述待通航水流信息，通过所述弯曲分汊口门区相似度模型，计算所述待通航水流信息与所述历史水流信息集合的相似度，从而获取所述待通航弯曲分汊口门区与所述历史弯曲分汊口门区的相似度；所述弯曲分汊口门区相似度模型为：
其中，m为所述历史水流信息集合，n为所述待通航水流信息，β为弯曲分汊口门区相似度调解因子，l为弯曲分汊口门区相似度常量，g为弯曲分汊口门区相似度。10.如权利要求9所述的一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制系统，其特征在于，所述弯曲分汊河道通航控制模型为：假设有x个所述历史船舶信息集合{p1，p2…
p
x
}，有x个所述历史水流信息集合{m1，m2…
m
x
}，如果存在i∈{1，2，3
…
x}，使得则找到与{所述待通航船舶信息，所述待通航水流信息}相对于的{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}，从而预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊；其中，d为第d个{所述历史船舶信息集合，所述历史水流信息集合}。

技术总结
本发明公开了一种船舶通过弯曲分汊河道口门区的控制方法及系统，涉及弯曲分汊河道建模技术领域，该方法包括：获取多个历史弯曲分汊河道口门区每个分汊的历史水流信息，并生成历史水流信息集合；获取多个历史船舶通过任意所述历史弯曲分汊河道口门区时的历史通过信息和历史船舶信息集合；根据所述虚拟弯曲分汊，建立所述历史船舶信息与所述历史水流信息集合的映射关系，根据所述映射关系，设置弯曲分汊河道通航控制模型；获取待通航船舶的待通航船舶信息和待通航弯曲分汊口门区的待通航水流信息，并根据所述弯曲分汊河道通航控制模型，预测所述待通航船舶在弯曲分汊水流的影响下会通过的所述虚拟弯曲分汊，控制待通航船舶施加相应动力摆脱虚拟弯曲分汊。施加相应动力摆脱虚拟弯曲分汊。施加相应动力摆脱虚拟弯曲分汊。


技术研发人员：李元博 安小刚 康雄才 王俊文 马兴佳
受保护的技术使用者：交通运输部水运科学研究所
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/6/26