本發(fā)明涉及船舶航行安全，尤其是一種生成式北極航道每日通航風險預測方法、裝置及介質(zhì)。

背景技術：

1、北極航道是連接大西洋和太平洋的短路徑，受航道海冰密集度、海冰厚度等環(huán)境因素影響，船舶在北極航道航行往往面臨較高的風險。對于通航風險的預測，通常采用傳統(tǒng)的時間序列模型和深度學習模型。然而，在以每日為頻率的長期通航風險預測中，傳統(tǒng)的時間序列模型在處理長期依賴性方面存在局限性，無法處理長期的預報任務，而基于深度學習的模型，面臨模型復雜性和計算成本的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實施例主要目的在于提供一種生成式北極航道每日通航風險預測方法、裝置及介質(zhì)，以期解決現(xiàn)有技術至少一種問題，本發(fā)明能夠實現(xiàn)長期北極航行風險的預測，并降低北極航行風險預測的成本。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的一方面提供了一種生成式北極航道每日通航風險預測方法，該方法包括以下步驟：

3、獲取北極航道的歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及北極航道的通航船舶參數(shù)；

4、根據(jù)所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述通航船舶參數(shù)，構建北極航道的歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集；

5、根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，構建生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型；

6、根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集以及所述通航船舶參數(shù)，構建并訓練月度通航風險預報模型；

7、根據(jù)所述生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型以及時間戳信息，生成對應月份中每日通航風險月度協(xié)方差；

8、根據(jù)風險預報時間窗口月份信息，通過所述月度通航風險預報模型以及所述每日通航風險月度協(xié)方差，生成預測時間窗口內(nèi)通航風險的每日通航風險值。

9、在一些實施例中，所述根據(jù)所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述通航船舶參數(shù)，構建北極航道的歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，包括以下步驟：

10、根據(jù)所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述通航船舶參數(shù)，構建每日通航風險評估模型；

11、根據(jù)所述每日通航風險評估模型，構建北極航道的所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集。

12、在一些實施例中，所述根據(jù)所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述通航船舶參數(shù)，構建每日通航風險評估模型，包括以下步驟：

13、對所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)進行離散化處理，得到各個風險等級的環(huán)境風險因素；

14、根據(jù)所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述通航船舶參數(shù)，獲取船舶風險指數(shù)結果；

15、對所述船舶風險指數(shù)結果進行離散化，得到各個風險等級的船舶航行風險；

16、根據(jù)所述環(huán)境風險因素以及所述船舶航行風險，構造所述每日通航風險評估模型。

17、在一些實施例中，所述根據(jù)所述每日通航風險評估模型，構建北極航道的所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，包括以下步驟：

18、根據(jù)所述每日通航風險評估模型，獲取評估指標；

19、通過主客觀權重法對所述評估指標進行指標融合，生成綜合通航風險值；

20、根據(jù)所述綜合通航風險值，構造所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集。

21、在一些實施例中，所述根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，構建生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型，包括以下步驟：

22、根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，構建各個月份的每日通航風險協(xié)方差數(shù)據(jù)集；

23、根據(jù)所述每日通航風險協(xié)方差數(shù)據(jù)集，構建所述生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型。

24、在一些實施例中，所述根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集以及所述通航船舶參數(shù)，構建并訓練月度通航風險預報模型，包括以下步驟：

25、根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，構建北極航道的歷史每月通航風險數(shù)據(jù)集；

26、根據(jù)所述歷史每月通航風險數(shù)據(jù)集以及所述通航船舶參數(shù)，構建并訓練所述月度通航風險預報模型。

27、在一些實施例中，所述根據(jù)風險預報時間窗口月份信息，通過所述月度通航風險預報模型以及所述每日通航風險月度協(xié)方差，生成預測時間窗口內(nèi)通航風險的每日通航風險值，包括以下步驟：

28、根據(jù)風險預報時間窗口月份信息，通過所述月度通航風險預報模型，預測時間窗口內(nèi)每月的首天通航風險、每月的月中通航風險以及每月的月末通航風險；

29、根據(jù)所述首天通航風險、所述月中通航風險以及所述每日通航風險月度協(xié)方差，通過高斯過程回歸方法，生成所述預測時間窗口內(nèi)通航風險的每日通航風險值。

30、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的另一方面提出了一種生成式北極航道每日通航風險預測裝置，所述裝置包括：

31、第一模塊，用于獲取北極航道的歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及北極航道的通航船舶參數(shù)；

32、第二模塊，用于根據(jù)所述歷史每日環(huán)境數(shù)據(jù)以及所述通航船舶參數(shù)，構建北極航道的歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集；

33、第三模塊，用于根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，構建生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型；

34、第四模塊，用于根據(jù)所述歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集以及所述通航船舶參數(shù)，構建并訓練月度通航風險預報模型；

35、第五模塊，用于根據(jù)所述生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型以及時間戳信息，生成對應月份中每日通航風險月度協(xié)方差；

36、第六模塊，用于根據(jù)風險預報時間窗口月份信息，通過所述月度通航風險預報模型以及所述每日通航風險月度協(xié)方差，生成預測時間窗口內(nèi)通航風險的每日通航風險值。

37、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的另一方面提供了一種電子設備，所述電子設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)前面所述的一種生成式北極航道每日通航風險預測方法。

38、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的另一方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前面所述的一種生成式北極航道每日通航風險預測方法。

39、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的另一方面提供了一種計算機程序產(chǎn)品或計算機程序，該計算機程序產(chǎn)品或計算機程序包括計算機指令，該計算機指令存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中。計算機設備的處理器可以從計算機可讀存儲介質(zhì)讀取該計算機指令，處理器執(zhí)行該計算機指令，使得該計算機設備執(zhí)行前述的一種生成式北極航道每日通航風險預測方法。

40、本發(fā)明的實施例至少包括以下有益效果：本發(fā)明提供一種生成式北極航道每日通航風險預測方法、裝置及介質(zhì)，該方案通過歷史數(shù)據(jù)，構建北極航道的歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集；根據(jù)歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集，構建生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型；根據(jù)歷史每日通航風險數(shù)據(jù)集以及通航船舶參數(shù)，構建并訓練月度通航風險預報模型；根據(jù)生成式每日通航風險月度協(xié)方差預報模型以及時間戳信息，生成各個月份中每日通航風險月度協(xié)方差；根據(jù)風險預報時間窗口月份信息，通過月度通航風險預報模型以及每日通航風險月度協(xié)方差，生成預測時間窗口內(nèi)通航風險的每日通航風險值。本發(fā)明的實施例能夠實現(xiàn)長期北極航行風險的預測，并降低北極航行風險預測的成本。