方案背景

随着水上航运的开发利用，大江上下、南北经济交流日益频繁，沿江各城市对桥梁需求逐年增加，大跨度桥梁不断建成，这虽然缓解了陆路交通压力，促进了区域经济社会发展，但是大量的桥梁成为船舶航行的障碍。桥梁建设与安全通航矛盾日益突出，船撞桥风险不断增高，船桥碰撞事故时有发生。

近年来，桥区船舶通航一直面临着船桥碰撞的潜在风险，如何采取有效措施、降低船桥碰撞的概率，控制与管理桥区碰撞事故发生从而保护桥梁与通行船舶的安全，受到了国内外的广泛关注和高度重视。

近期，随着《船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案》的发布，桥梁安全与健康这一亟待解决的问题迎来了最佳治理时机。根据现有的建设情况以及远期发展的需要，建设桥梁主动防撞系统是符合发展需求的，宜尽快实施。

技术痛点

目标提取的痛点1：船用雷达自动化程度低
目标提取的痛点2：船用雷达需要人工值守
目标提取的痛点3：AIS被动性和局限性的影响
目标提取的痛点4：AIS轨迹为点迹出现船舶在岸上航行的现象

方案介绍

桥梁主动防撞预警系统是一种多元信息融合的高精度跟踪、动态预警、避碰引导和视觉融合的智能预警系统，通过自动报警、自动干预、无人值守结合人工复核干预的流程，实现超高、偏航、超速风险的自动预警，在预警状态下启动VHF自动报警喊话，在预警状态持续的情况下启动声光报警自动警示。监控中心平台自动生成预警信息，预警信息自动推送至远程终端和移动APP。在预警过程中可人工复核和处置，在危及桥梁安全的情况下，人工启动应急处置流程，指挥和实施安全防范措施。该系统可全天时、全天候对监控水域船舶进行实时探测与跟踪，标绘其运动轨迹，判定其威胁程度，并指挥光电设备对目标进行跟踪和识别，抓拍和取证，对桥梁主动防撞预警和警戒提供了良好的解决方案。该系统覆盖区域范围大，监控目标数量多、监测速度快、协同摄像头数量多，不受雨天、雾霾、夜晚的影响，自动化程度高，可靠性高，效率高，能有效减轻安保值班人员的工作强度。

系统架构

主要功能

一、系统组成和功能：(多源信息融合) 系统一站一中心结构

二、系统组成和功能：预警区域提供4倍的距离和时间冗余

预警区域设置模型是监测上、下游1000米，分为3个监管区，1000米至700米范围为提示区，700米范围为预警区，400米范围为报警区。提示区用于提前发现超高、偏航、超速船舶；预警区用于自动目标分类识别和威胁判断，对超高、偏航、超速船舶预警，同时，自动生成绿色过桥航行指引线；报警区用于紧急报警并启动处置功能。

三、系统组成和功能：自适应技术和功能

方案优势

• 本方案的重点在于完成对过桥船舶在桥区水域内的全程监控，根据采集数据完成预警；难点在于预警精度的保证及潜在风险的判定，尤其是船舶失控行为，难以在较短时间内准确判别。通过采用高精度传感器及算法设计，能够最大程度克服该难点。
• 通过相控阵雷达信号处理算法及独特的自适应门限设计，融合船舶数据信息综合处理能力，对卡口水域船舶监管提供了一个智能、实时、便捷的目标全自动探测、跟踪、识别和预警功能；该系统可全天时、全天候对船舶进行实时探测与跟踪，标绘其运动轨迹，判定其威胁程度，并指挥光电设备对目标进行跟踪和识别，抓拍和取证；不受光照、夜晚、雾霾、雨雾等气候的影响，自动化程度高，可靠性高，效率高，能有效减轻安保勤务人员的工作强度。
• 通过视频深度学习检测获取当前过往船舶的基本信息（船名、船类、船长、航向等），将船舶基本信息叠加至当前视频画面，船舶基本信息的叠加画面会一直追随船舶在摄像机画面中的移动而移动，图文并茂；通过视频识别信息和AIS信息的融合、判别、分析，识别无AIS船舶、伪AIS船舶等，通过深度学习和人工智能技术，对船舶进行检测、定位、分类、挂牌和船名识别，对船舶电子申报和监管等提供一个智能、实时、便捷的功能。