(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 202210131690.9 (22)申请日 2022.02.14 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 朱曼　郑明达　文元桥　黄亚敏　 周春辉　张帆　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 专利代理师 王丹 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06N 5/02(2006.01) G06N 5/04(2006.01) (54)发明名称 国际海上避碰规则知识图谱的构建方法及 推理装置 (57)摘要 本发明公开了一种 国际海上避碰规则知识 图谱的构建方法及推理装置， 该方法包括以下步 骤： 抽取国际海上避碰规则知识； 识别国际海上 避碰规则知识中的实体与关系， 构建规则本体； 对构建的规则本体进行存储形成避碰规则知识 图谱； 根据避碰规则知识图谱， 实现对规则知识 自动推理。 本发 明不仅能够实现国际海上避碰规 则知识的可视化表达， 而且利用知识图谱技术全 面梳理避碰规则知识， 为船舶智能避碰算法提供 参考依据； 并根据避碰规则知识图谱构建了一套 基于规则知识的自动推理装置， 能实现水上交通 对象识别、 会遇场景判断与符合规则的避碰行为 指导。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114547332 A 2022.05.27 CN 114547332 A 1.一种国际海上避碰规则知识图谱的构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 抽取国际海上避碰规则知识； 识别国际海上避碰规则知识中的实体与关系， 构建规则本体； 对构建的规则本体进行存 储形成避碰规则知识图谱； 根据避碰规则知识图谱， 实现对规则知识自动推理。 2.根据权利要求1所述的国际海上避碰规则知识图谱的构建方法， 其特征在于， 将避碰 规则知识分为 规则实体、 实体属性以及避碰约束。 3.根据权利要求2所述的国际海上避碰规则知识图谱的构建方法， 其特征在于， 避碰规 则形式化表达为： COLREGs＝{O,B,T,S}； 其中O表示对象类， B 表示行为类， S表示场景类， T表 示时间类。 4.根据权利要求3所述的国际海上避碰规则知识图谱的构建方法， 其特 征在于， 对象类是水上交通实体的集合； 水上交通对象类形式化表达为： O＝{OH,OE,OS}， 其中OH 表示人员类、 OE表示环境类、 OS表示船舶类； 人员类用来表示规则中定义的与 船舶有关的人 员集合OH＝{OH1， OH2，…OHn}(n＝1,2,3 …)； 环境类用来描述船舶航行时的周遭环境的集合OE ＝{OE1， OE2，…OEn}(n＝1,2,3 …)， 自然环境类与交通环境类作为环境类的子类， 前者描述自 然环境， 后者描述船舶航行时的水域特征； 船舶类用来描述避碰规则中定义的船舶的集合 OS＝{OS1， OS2，…OSn}(n＝1,2,3 …)， 按照不同的操纵 能力可划分为： 帆船、 从事捕鱼船、 一般 机动船、 特殊操纵能力船； 行为类是人员和船舶的行为总体描述， 包涵人员行为、 船舶动作和船舶交通行为； 人员 行为是规则对人员应尽的责任的规范； 船舶动作是船舶具体的操纵行为， 是在避碰场景中 的船舶行为具像化表达， 包括船舶的左转、 右 转、 加速、 直行、 停车、 倒车； 船舶交通行为则是 船舶行为的抽象表达， 包括追 越行为、 对遇行为、 右交叉 行为、 左交叉 行为； 时间类是对交通对象的行为的持续的时间的描述， 在规则本体中表达为开始时间、 结 束时间两种； 交通场景类划分为六大类： 不同种类船舶会遇场景、 交叉相遇场景、 对遇场景、 帆船相 遇场景、 追 越场景、 能见度不良会遇场景。 5.根据权利要求2所述的国际海上避碰规则知识图谱的构建方法， 其特征在于， 根据国 际海上避碰规则知识分类， 提取避碰规则概念、 实体、 属性、 关系， 构建规则本体； 国际海上避碰规则本体的表达方式为四元组， 四元组的格式为(知识类， 属性， 避碰决 策规则， 知识实例)。 6.根据权利要求1所述的国际海上避碰规则知识图谱的构建方法， 其特征在于， 获取船 舶数据并与避碰规则知识图谱进行实体与属性匹配， 结合推理规则推理避碰结果。 7.一种用于实现权利要求1至6中任意一项所述的国际海上避碰规则知识图谱的构建 方法的国际海上避碰规则知识图谱推理装置， 其特 征在于， 包括： 实体识别模块， 用于基于知识图谱， 将获取船舶数据与避碰规则知识图谱进行实体与 属性匹配； 图计算模块， 用于利用实体识别模块输出的实体与属性进行图计算， 筛选船舶适用规 则； 交互模块， 用于调用图计算模块， 获取船舶适用规则， 与规则场景模型相匹配， 推理结权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114547332 A 2果并推送给用户。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114547332 A 3