发明创造名称：基于航道与泊位资源的船舶调度优化方法
外观设计名称：
决定号：193975
决定日：2019-11-04
委内编号：1F244347
优先权日：
申请（专利）号：201410610053.5
申请日：2014-10-30
复审请求人：大连海事大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：姚梦琦
合议组组长：陈丽娜
参审员：李圆
国际分类号：G06Q10/04，G06N3/12
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件存在多个区别特征，其中的一部分区别特征是本领域技术人员在现有技术的基础上容易想到的，而其余的区别特征是本领域的惯用手段，则该权利要求所要求保护的方案相对于上述对比文件及本领域的惯用手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，从而不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410610053.5，名称为“基于航道与泊位资源的船舶调度优化方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为大连海事大学。本申请的申请日为2014年10月30日，公开日为2015年01月14日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年10月25日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。1、独立权利要求1与对比文件1（“基于单向航道的船舶调度优化模型与算法研究”，王金涛，中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑，2014年第09期，第C034-460页，公开日为2014年09月15）的区别特征在于：由处理器根据约束构建模型；根据所述求解结果进行船舶调度；所述fi-1为第fi-1艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述fi为第fi艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述f1为第f1艘船舶进港(出港)的结束时刻；以最长等待时间与最短等待时间的差值作为惩罚值加入总等待时间中。上述区别特征是惯用手段。因此权利要求1不具备创造性。2、从属权利要求2-8的附加特征或者被对比文件1公开，或者是惯用手段，因此不具备创造性。驳回决定所依据的文本为申请日2014年10月30日提交的说明书摘要、说明书第1-147段、摘要附图、说明书附图图1-图7；2017年06月14日提交的权利要求第1-8项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于航道与泊位资源的船舶调度优化方法，其特征在于，包括：
处理器根据港口不同区域的交通流特征建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束；
采用所有船舶在港时间最短以及所有船舶等待时间最短为目标，建立单项航道的多目标船舶调度优化模型；
根据所述泊位冲突消解约束、所述流量转换约束和所述时隙分配约束设计多目标遗传算法；
根据所述多目标遗传算法求解所述多目标船舶调度优化模型，根据所述求解结果进行船舶调度；
所述多目标船舶调度优化模型为：
Min[F,W] (1)
其中，所述F表示所有船舶完成进出港的总时间最小,所述w表示修正后所有船舶等候进出港的时间总和最小,所述bi表示第i艘船舶进港(出港)的开始时刻，所述表示第fi艘船舶进港(出港)的结束时刻，t0i表示船舶准备时刻(进入报告线时刻或准备好离泊时刻)，s表示报告线到航道入口的距离,si表示理论上第i艘船舶从航道入口到泊位的距离，vi表示理论上第i艘船舶从进入航道到抵达泊位处的平均速度，b0表示上一时间段内最后一艘船舶进港(出港)开始时刻，f0表示上一时间段内最后一艘船舶进港(出港)结束时刻，h0表示本阶段第一艘调度船舶与上一阶段最后一艘船舶的安全时间间隔，所述fi-1为第fi-1艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述fi为第fi艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述f1为第f1艘船舶进港(出港)的结束时刻；
将所述多目标船舶调度优化模型添加惩罚项，以最长等待时间与最短等待时间的差值作为惩罚值加入总等待时间中。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述泊位冲突消解约束、流量转换约束和时隙分配约束设计所述多目标船舶调度优化模型求解的多目标遗传算法，包括：
根据泊位冲突消解约束转化为编码规则；
根据流量转换约束和时隙分配约束转化为解码规则。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据泊位冲突消解约束转化为编码规则，包括：
在顺序编码的基础上，采用自然数给每一艘船舶编号，一组船舶编号组成的染色体代表一种船舶调度序列；
采用泊位冲突消解约束判断所述染色体是否为可行解，若否，则调整响应的船舶编号，以使所述染色体体为可行解；
所述根据流量转换约束和时隙分配约束转化为解码规则，包括：
根据所述船舶调度序列判断本船舶与上一艘船舶的方向是否相同，若否，则根据时隙分配约束计算出本船舶调度开始时刻和结束时刻；若是，则根据所述流量转换约束计算出本船舶调度开始时刻和结束时刻。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述泊位冲突消解约束、流量转换约束和时隙分配约束设计所述多目标船舶调度优化模型求解的多目标遗传算法之后，还包括：
查询染色体缺失的基因位；
随机排列所述染色体的基因位；
将随机排列后的所述基因位补充到重复的基因位对应的的染色体中。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述泊位冲突消解约束，包括：
当被调度船舶是进港方向时，引入泊位状态算子Berthin，通过极大值M进行控制，只有泊位空闲的条件下，不等式(1-Berthin) (1-IOi)×M＞0成立，否则调整船舶调度序列，使该时刻船舶停靠的泊位处于空闲状态，其中，IOi表示船舶i进出港方向。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述初始化约束，包括：
若船舶为进港船舶，则通过航道的结束时刻减去船舶开始上航道时刻不 小于理论上船舶通过航道的时间，理论上船舶通过航道的时间不小于船舶以平均速度通过航道的时间；
比较进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶的方向，若前者与后者方向相反，则前者的开始时刻与后者的结束时刻的差值为异向安全时间间隔；若两者方向相同，则前者开始时刻与后者开始时刻之间的差值为同向安全时间间隔，且若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和，两者结束时刻亦须满足上述约束。
7. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述流量转换约束，包括：
所述流量转换针对异向航行、先后进出港的两艘船舶，后调度船舶开始时刻与先调度船舶通过航道结束时刻之间的差值大于等于异向船舶的安全时间间隔。
8. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述时隙分配约束，包括：
所述时隙分配针对同向航行、先后进出港的两艘船舶，若第一艘船舶调度与第二艘船舶之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔，两艘船舶调度结束时刻之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔；若两艘船舶均为进港方向，则两艘船舶调度开始时刻之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔与相邻泊位之间的安全时间间隔之和，两者结束时刻亦须满足上述约束。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年02月07日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书：将从属权利要求5和6的附加特征并入独立权利要求1；将从属权利要求3的附加特征中“响应”修改为“相应”；删除原权利要求5和6；调整权利要求序号。复审请求人认为：修改后的权利要求1与对比文件1相比，至少存在以下区别技术特征：（1）将所述多目标船舶调度优化模型添加惩罚项，以最长等待时间与最短等待时间的差值作为惩罚值加入总等待时间中；（2）所述泊位冲突消解约束，包括：当被调度船舶是进港方向时，引入泊位状态算子Berthin，通过极大值M进行控制，只有泊位空闲的条件下，不等式成立，否则调整船舶调度序列，使该时刻船舶停靠的泊位处于空闲状态，其中，IOi表示船舶i进出港方向；（3）所述初始化约束，包括：若船舶为进港船舶，则通过航道的结束时刻减去船舶开始上航道时刻不小于理论上船舶通过航道的时间，理论上船舶通过航道的时间不小于船舶以平均速度通过航道的时间；比较进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶的方向，若前者与后者方向相反，则前者的开始时刻与后者的结束时刻的差值为异向安全时间间隔；若两者方向相同，则前者开始时刻与后者开始时刻之间的差值为同向安全时间间隔，且若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和，两者结束时刻亦须满足上述约束；（4）由处理器根据约束构建模型；根据所述求解结果进行船舶调度；所述fi-1为第fi-1艘船舶进港（出港）的结束时刻，所述fi为第fi艘船舶进港（出港）的结束时刻，所述f1为第f1艘船舶进港（出港）的结束时刻。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种基于航道与泊位资源的船舶调度优化方法，其特征在于，包括：
处理器根据港口不同区域的交通流特征建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束；
采用所有船舶在港时间最短以及所有船舶等待时间最短为目标，建立单项航道的多目标船舶调度优化模型；
根据所述泊位冲突消解约束、所述流量转换约束和所述时隙分配约束设计多目标遗传算法；
根据所述多目标遗传算法求解所述多目标船舶调度优化模型，根据所述求解结果进行船舶调度；
所述初始化约束，包括：
若船舶为进港船舶，则通过航道的结束时刻减去船舶开始上航道时刻不小于理论上船舶通过航道的时间，理论上船舶通过航道的时间不小于船舶以平均速度通过航道的时间；
比较进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶的方向，若前者与后者方向相反，则前者的开始时刻与后者的结束时刻的差值为异向安全时间间隔；若两者方向相同，则前者开始时刻与后者开始时刻之间的差值为同向安全时间间隔，且若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和，两者结束时刻亦须满足上述约束；
所述泊位冲突消解约束，包括：
当被调度船舶是进港方向时，引入泊位状态算子Berthin，通过极大值M进行控制，只有泊位空闲的条件下，不等式(1-Berthin) (1-IOi)×M>0成立，否则调整船舶调度序列，使该时刻船舶停靠的泊位处于空闲状态，其中，IOi表示船舶i进出港方向；
所述多目标船舶调度优化模型为：
Min[F,W] (1)
其中，所述F表示所有船舶完成进出港的总时间最小，所述w表示修正后所有船舶等候进出港的时间总和最小，所述bi表示第i艘船舶进港(出港)的开始时刻，所述表示第fi艘船舶进港(出港)的结束时刻，t0i表示船舶准备时刻(进入报告线时刻或准备好离泊时刻)，s表示报告线到航道入口的距离，si表示理论上第i艘船舶从航道入口到泊位的距离，vi表示理论上第i艘船舶从进入航道到抵达泊位处的平均速度，b0表示上一时间段内最后一艘船舶进港(出港)开始时刻，f0表示上一时间段内最后一艘船舶进港(出港)结束时刻，h0表示本阶段第一艘调度船舶与上一阶段最后一艘船舶的安全时间间隔，所述fi-1为第fi-1艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述fi为第fi艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述f1为第f1艘船舶进港(出港)的结束时刻；
将所述多目标船舶调度优化模型添加惩罚项，以最长等待时间与最短等待时间的差值作为惩罚值加入总等待时间中。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述泊位冲突消解约束、流量转换约束和时隙分配约束设计所述多目标船舶调度优化模型求解的多目标遗传算法，包括：
根据泊位冲突消解约束转化为编码规则；
根据流量转换约束和时隙分配约束转化为解码规则。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据泊位冲突消解约束转化为编码规则，包括：
在顺序编码的基础上，采用自然数给每一艘船舶编号，一组船舶编号组成的染色体代表一种船舶调度序列；
采用泊位冲突消解约束判断所述染色体是否为可行解，若否，则调整相应的船舶编号，以使所述染色体为可行解；
所述根据流量转换约束和时隙分配约束转化为解码规则，包括：
根据所述船舶调度序列判断本船舶与上一艘船舶的方向是否相同，若否，则根据时隙分配约束计算出本船舶调度开始时刻和结束时刻；若是，则根据所述流量转换约束计算出本船舶调度开始时刻和结束时刻。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述泊位冲突消解约束、流量转换约束和时隙分配约束设计所述多目标船舶调度优化模型求解的多目标遗传算法之后，还包括：
查询染色体缺失的基因位；
随机排列所述染色体的基因位；
将随机排列后的所述基因位补充到重复的基因位对应的的染色体中。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述流量转换约束，包括：
所述流量转换针对异向航行、先后进出港的两艘船舶，后调度船舶开始时刻与先调度船舶通过航道结束时刻之间的差值大于等于异向船舶的安全时间间隔。
6. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述时隙分配约束，包括：
所述时隙分配针对同向航行、先后进出港的两艘船舶，若第一艘船舶调度与第二艘船舶之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔，两艘船舶调度结束时刻之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔；若两艘船舶均为进港方向，则两艘船舶调度开始时刻之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔与相邻泊位之间的安全时间间隔之和，两者结束时刻亦须满足上述约束。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年04月12日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：1、针对复审请求人所述的区别特征1，对比文件1公开了：总等待时间添加惩罚项后目标函数转换为适应度函数，其中Max(bi-t0i)-Min(bi-t0i)即表示最长等待时间与最短等待时间的差值作为惩罚值加入总等待时间中，由此对比文件1公开了上述特征。2、针对复审请求人所述的区别特征2，本申请与对比文件1的区别在于本申请是上航道之前该船要停靠的泊位不是空闲时调整船舶调度序列以使该时刻船舶停靠的泊位处于空闲状态，即泊位冲突时调整船舶调度序列使得泊位空闲，对比文件1公开了（参见第33页）：首先找到泊位冲突的船舶，按照泊位冲突消解模型进行冲突消解操作，把冲突的基因位进行合理化调整，即泊位冲突时对冲突的泊位进行合理化调整，同时对比文件1还公开了一般情况下船舶要停靠的泊位是计划好的，因此不能随意发现有空的泊位则停靠，即不能像汽车一样在停靠时车位被占用则继续找其他空车位，在此基础上，本领域技术人员容易想到当泊位冲突时调整船舶调度序列使得该时刻船舶停靠的泊位处于空闲状态。3、针对复审请求人所述的区别特征3，对比文件1公开了（参见第18-20、34页）：对于任何一艘船舶，通过航道的结束时间减去船舶开始进航道的时间应该不小于船舶理论通过航道的时间，船舶理论通过航道的时间应该不小于船舶以平均速度通过航道的时间。图3.5公开了船舶相向或异向时两船开始时刻与结束时刻的差值为同向/异向安全时间间隔，本申请与对比文件1的区别在于两者同向且后者停靠泊位较前者远时安全时间间隔不同，该安全时间间隔可以根据实际情况人为规定，没有对现有技术做出技术贡献。4、由处理器根据约束构建模型并求解，根据求解结果进行船舶调度是本领域的惯用手段，对比文件1公开了：fi表示第i艘船舶进港(出港)的结束时刻，由此本领域技术人员可直接毫无疑义地确定所述fi-1为第fi-1艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述fi为第fi艘船舶进港(出港)的结束时刻，所述f1为第f1艘船舶进港(出港)的结束时刻，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05月28日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。1、独立权利要求1与对比文件1的区别特征在于：（1）且若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和；（2）t0i表示船舶准备好离泊时刻。区别特征（1）是本领域技术人员在对比文件1公开内容的基础上，基于船舶调度设计需要而容易想到的。区别特征（2）是本领域的惯用手段。因此权利要求1不具备创造性。2、从属权利要求2-6的附加特征或者被对比文件1公开，或者是可以根据具体实际需要设定的约束条件，因此不具备创造性。
复审请求人于2019年07月11日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：权利要求1与对比文件1相比较，存在区别特征（1）“若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和”和区别特征（2）“t0i表示船舶准备好离泊时刻”，该特征避免上一阶段最后一艘船舶与进港第一艘船舶之间发生冲突，提高调度的准确度，同时将公式中t0i表示准备好离港时刻，从而能够多考虑一种情况实现船舶调度。对比文件1中仅明确公开了近泊位船舶先调度的情况下应如何设置安全间距，并未公开远泊位船舶先调度的情况下应该如何设置安全间距，以及未给出该安全时间间隔设置为多大合理。根据对比文件1，本领域技术人员容易想到用离开报告线的时刻表示出港准备时刻，而无法想到用准备好离泊时刻来表示出港准备时刻。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年07月11日提交了意见陈述书，但未修改申请文件，因此，本复审决定所依据的文本与复审通知书所针对的文本相同，即，申请日2014年10月30日提交的说明书摘要、说明书第1-147段、摘要附图、说明书附图图1-图7；2018年02月07日提交的权利要求第1-6项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求所要求保护的方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件存在多个区别特征，其中的一部分区别特征是本领域技术人员在现有技术的基础上容易想到的，而其余的区别特征是本领域的惯用手段，则该权利要求所要求保护的方案相对于上述对比文件及本领域的惯用手段的结合不具有突出的实质性特点和显著的进步，从而不具备创造性。
本复审请求审查决定中所引用的对比文件与复审通知书和驳回决定中引用的对比文件相同，具体如下：
对比文件1：“基于单向航道的船舶调度优化模型与算法研究”，王金涛，中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑，2014年第09期，第C034-460页，公开日为2014年09月15。
2-1、权利要求1 请求保护一种基于航道与泊位资源的船舶调度优化方法。对比文件1涉及一种基于单向航道的船舶调度优化模型（相当于基于航道与泊位资源的船舶调度优化方法），并具体公开了（参见摘要，第5-6、8、11-13、15-16、18-20、31-34、43页）：
本文旨在提高港口对船舶的服务效率，对基于单向巷道的港口船舶优化调度进行了研究。构建了基于单向航道港口船舶调度模型，依据港口不同区域的交通流特征将调度过程分为多个子过程，针对每个子过程构建了初始化模型、流量转换模型、时隙分配模型以及泊位冲突消解模型，进而构建出完整的多目标港口船舶调度模型（相当于根据港口不同区域的交通流特征建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束）。本文还公开了上述调度模型的程序化实现及其编译平台，即，隐含地公开了由处理器执行上述操作。本文以调度过程中所用的时间作为衡量港口船舶调度效率和公平性的指标，港口船舶调度效率越高，则调度所使用的总时间越小，船舶在港口停滞时间越短；因此，基于单向航道的船舶调度模型的目标函数设计的核心问题有所有船舶总的调度时间最小，所有船舶总的滞留时间最短，每条船舶滞留时间长短均衡；目标一，本阶段所有船舶完成进出港所使用的总时间，目标二，所有船舶等候进出港时间总和（相当于采用所有船舶在港时间最短以及所有船舶等待时间最短为目标，建立单项航道的多目标船舶调度优化模型）；设计基于单向航道的船舶调度多目标遗传算法，将泊位冲突消解模型转化为编码规则，进而设计编码算子，将流量转换模型和时隙分配模型转换为解码规则，进而设计了解码算子（相当于根据所述泊位冲突消解约束、所述流量转换约束和所述时隙分配约束设计多目标遗传算法）。
所以本文采用多目标的遗传算法进行求解（相当于根据所述多目标遗传算法求解所述多目标船舶调度优化模型）。由本文上述公开的船舶调度优化模型的相关内容可以唯一、毫无疑义地确定根据该船舶调度优化模型的求解结果进行船舶调度，这是对比文件1隐含公开的内容。
对于任何一艘船舶，通过航道的结束时间减去船舶开始进航道的时间应该不小于船舶理论通过航道的时间，船舶理论通过航道的时间应该不小于船舶以平均速度通过航道的时间（相当于所述初始化约束，包括：若船舶为进港船舶，则通过航道的结束时刻减去船舶开始上航道时刻不小于理论上船舶通过航道的时间，理论上船舶通过航道的时间不小于船舶以平均速度通过航道的时间）。如图3.5所示，首先判断本船与上一艘船的方向是否不同（相当于比较进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶的方向，），如果不同则需要开始时刻增加异向安全时间间隔（相当于若前者与后者方向相反，则前者的开始时刻与后者的结束时刻的差值为异向安全时间间隔）；如果同向，开始时刻增加同向安全时间间隔（相当于若两者方向相同，则前者开始时刻与后者开始时刻之间的差值为同向安全时间间隔），然后判断本船与上一艘船停靠泊位的关系，从而决定是否使用泊位关系安全时间间隔，即判断与前一船相比该船停靠泊位是否靠内（相当于判断进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶停靠泊位的远近），若否（相当于且若后者停靠泊位较前者远）则开始时刻增加泊位顺序安全间隔（实质上相当于则差值为同向安全时间间隔与泊位顺序安全间隔之和），最终把一条染色体的每个基因代表船舶的开始时间和结束时间计算出来。而且，综上可知，两者结束时刻亦须满足上述约束是对比文件1隐含公开的内容。
构建如下的进港船舶泊位冲突消解模型，参见式（2.11）、（2.25）、（2.50）等
对于任意一艘进港的船舶，在该船上航道之前该船要停靠的泊位必须是空闲的。Berthin表示第i艘船舶停靠的泊位m的状态，等于0表示泊位m空闲，等于1表示泊位m被占用；M表示极大值；IOi表示第i艘船舶的移动方向，等于0时表示该船舶出港，等于1表示该船舶是进港；bi表示第i艘船舶进港（出港）的开始时刻。该式是泊位分配限制式，是泊位冲突消解的核心，即在进港船舶安排进港的时刻，要保证停靠的泊位是空闲的（相当于所述泊位冲突消解约束，包括：引入泊位状态算子Berthin，通过极大值M进行控制，只有泊位空闲的条件下，不等式(1-Berthin) (1-IOi)×M>0成立，其中，IOi表示船舶i进出港方向）。泊位冲突的具体修复办法是：首先找到泊位冲突的船舶，按照泊位冲突消解模型进行冲突消解操作，把冲突的基因位进行合理化调整（相当于调整船舶调度序列）。而且，综上可知，该式使该时刻船舶停靠的泊位处于空闲状态。
构建多目标的港口船舶调度模型（相当于多目标船舶调度优化模型），参见式（2.5）/（2.31）、（2.6）/（2.32）/（3.1）、（2.7）/（2.33）/（3.2），例如：
其中，F表示所有船舶完成进出港的总时间最小，W表示修正后所有船舶等候进出港的时间总和最小, bi表示第i艘船舶进港（出港)的开始时刻，fi表示第i艘船舶进港（出港）的结束时刻，t0i表示船舶i进入报告线的时刻，s表示报告线到航道入口的距离,si表示理论上第i艘船舶从航道入口到泊位的距离，vi表示理论上第i艘船舶从进入航道到抵达泊位处的平均速度，b0表示上一时间段内最后一艘船舶进港（出港）开始时刻，h0表示本阶段第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶的安全时间间隔，f0表示上一时间段内最后一艘船舶进港（出港）结束时刻，fi表示第i艘船舶进港（出港）的结束时刻（且由此可以唯一、毫无疑义地确定fi-1为第fi-1艘船舶进港（出港）的结束时刻，f1为第f1艘船舶进港（出港）的结束时刻）。
适应度函数多目标遗传算法的核心之一，本文的两个目标函数分别是总调度时间F和修正后的总等待时间W。添加惩罚项后目标函数转化为适应度函数（相当于将所述多目标船舶调度优化模型添加惩罚项）。
总等待时间，其中即表示以最长等待时间与最短等待时间的差值作为惩罚值加入总等待时间中。
权利要求1与对比文件1的区别特征在于：（1）且若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和；（2）t0i表示船舶准备好离泊时刻。基于上述区别特征，权利要求1实际解决的问题为：如何提高港口对船舶的调度效率。
针对区别特征（1），对比文件1已经公开了两船同向且后者停靠泊位较前者远时增加泊位顺序安全间隔，此时差值实质上是同向安全时间间隔与泊位顺序安全间隔之和，由此可知，本申请与对比文件1的区别仅在于安全时间间隔的具体设置不同，本申请此时差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和。然而，该安全时间间隔具体如何设置是本领域技术人员在对比文件1公开内容的基础上，基于船舶调度设计需要而容易想到的。针对区别特征（2），对比文件1公开了在多目标的港口船舶调度模型中，t0i表示其中一种船舶准备时刻，即船舶i进入报告线的时刻。基于此，本领域技术人员容易想到对应地设置离泊准备时刻，对表示船舶准备时刻的t0i限定为可以表示船舶准备好离泊时刻是本领域的惯用手段。因此，在对比文件1的基础上结合本领域的惯用手段得到权利要求1所要求保护的方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-2、权利要求2引用权利要求1，其附加特征被对比文件1公开的（参见第6页）“设计基于单向航道的船舶调度多目标遗传算法，将泊位冲突消解模型转化为编码规则，进而设计编码算子，将流量转换模型和时隙分配模型转换为解码规则，进而设计了解码算子”所披露。因此，当引用的权利要求不具备创造性，该权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-3、权利要求3引用权利要求2。对比文件1还公开了（参见第32-34页）：针对调度问题，顺序编码有较大的优势，顺序编码是用1到n的自然数来编码，编码不允许重复，具体设计是首先使用自然数给每艘船编号，编号组合形成一条染色体代表船舶进出港的进出顺序，到此，产生的序值数列就是顺序编码的染色体了，按照上述编码后，染色体包涵的信息时船舶进出港的顺序（相当于所述根据泊位冲突消解约束转化为编码规则，包括：在顺序编码的基础上，采用自然数给每一艘船舶编号，一组船舶编号组成的染色体代表一种船舶调度序列）。
但是船舶调度问题本身特殊的性质，核心问题是泊位冲突消解的问题，所以上述序列还需要经过泊位冲突检测和修复环节，具体修复办法就是，首先找到泊位冲突的船舶，按照泊位冲突消解模型进行冲突消解操作，把冲突的基因位进行合理化调整（相当于采用泊位冲突消解约束判断所述染色体是否为可行解，若否，则调增相应的船舶编号，以使所述染色体为可行解）。
解码算法的具体过程为把流量转换和时隙分配的约束条件转换为解码规则，以解码规则为指导将船舶的进出港序列转化为每艘船调度的开始时间和结束时间。如图3.5所示为解码算子的流程，首先判断本船与上一艘船的方向的是否不同，如果不同需要增加异向安全时间间隔，如果同向，添加同向安全时间间隔，然后判断本船与上一艘船停靠泊位的关系，从而决定是否用泊位关系安全时间间隔，最终把一条染色体的每个基因代表船舶的开始时间和结束时间计算出来（相当于所述根据流量转换约束和时隙分配约束转化为解码规则，包括：根据所述船舶调度序列判断本船舶与上一艘船舶的方向是否相同，计算出本船舶调度开始时刻和结束时刻）；且基于此，不同向时根据时隙分配约束、同向时根据流量转换约束计算船舶调度开始/结束时间，其实质是根据不同的情况设计不同的条件约束，是可以根据具体实际需要设定的约束条件。
因此，当引用的权利要求不具备创造性，该权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-4、权利要求4引用权利要求3，其附加特征被对比文件1公开的（参见第33、38、41页）“本文中使用的决策变量是时间，而按照上述编码后，染色体的信息是船舶进出港的顺序，本文将流量转换和时隙分配的约束条件融入解码方法中，遗传运算后期需要提高遗传算法的全局搜索能力，这就需要遗传算法后期交叉概率更大，变异算子是遗传算法局部搜索能力的主要实现步骤；本文采用随机修复策略把该基因修改，具体修复操作时，首先找到染色体缺失的基因位，然后把缺失的基因位随机排列，加入排列后是（51），然后随机选择重复的基因位将缺失的基因按随机排列后的顺序填上去”所披露。因此，当引用的权利要求不具备创造性，该权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-5、权利要求5引用权利要求1-4中任一项，其附加特征被对比文件1公开的（参见第18-19页）“两艘异向的船舶相互制约和影响的关系主要包括船舶进出方向，船舶的先后次序；对于任意两艘异向的船舶，两船开始时刻的安全时间间隔应该不小于先通过航道船舶的理论时间加上船舶在航道入口或者门口处的安全时间间隔”所披露。因此，当引用的权利要求不具备创造性，该权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2-6、权利要求6引用权利要求1-4中任一项。对比文件1还公开了（参见第19-20、33页）：本文中的时隙指相邻进出港方向相同的两艘船，前一艘船舶开始调度时刻到后一艘船舶调度时刻的一段时间（相当于所述时隙分配针对同向航行、先后进出港的两艘船舶）。时隙分配模型协调的是处于追随态势船舶之间的安全问题，该问题主要涉及船舶安全间距、船舶靠泊泊位的次序对安全的影响以及船舶停靠泊位冲突消解的问题。在单向航道上若船舶之间全程保持安全时间间隔,那么后一艘船的状态受前一艘船舶状态的影响,若要稳定的保持船舶之间安全间距,就要求后一艘船保持不大于前一艘船的航速前进，若这个条件能实现,则必须满足在开始和结束的时刻均保持充足的安全时间间隔。以同向船舶中任意两艘船舶作为研究对象,构建数学模型可以实现对所有同向船舶的约束，结束时刻的控制模型与开始时刻相似，采用同样的方法建立开始时刻模型和结束时刻模型，其考虑了两船的次序、安全间距、停靠的泊位这三个核心因素。如果本船与上一艘船的方向相同，开始时刻增加同向安全时间间隔，然后如果与前一船相比该船停靠泊位并不靠内，则开始时刻增加泊位顺序安全间隔。在此基础上，根据需要设置若第一艘船舶调度与第二艘船舶之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔，两艘船舶调度结束时刻之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔；若两艘船舶均为进港方向，则两艘船舶调度开始时刻之间的差值大于等于同向船舶的安全时间间隔与相邻泊位之间的安全时间间隔之和，两者结束时刻亦须满足上述约束的约束条件，其实质是根据需要规定调度方式，是可以根据具体在调度中对时间的要求进行设置的约束条件。因此，当引用的权利要求不具备创造性，该权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为：权利要求1与对比文件1相比较，存在区别特征（1）“若后者停靠泊位较前者远，则差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和”和区别特征（2）“t0i表示船舶准备好离泊时刻”，该特征避免上一阶段最后一艘船舶与进港第一艘船舶之间发生冲突，提高调度的准确度，同时将公式中t0i表示准备好离港时刻，从而能够多考虑一种情况实现船舶调度。对比文件1中仅明确公开了近泊位船舶先调度的情况下应如何设置安全间距，并未公开远泊位船舶先调度的情况下应该如何设置安全间距，以及未给出该安全时间间隔设置为多大合理。根据对比文件1，本领域技术人员容易想到用离开报告线的时刻表示出港准备时刻，而无法想到用准备好离泊时刻来表示出港准备时刻。
对此，合议组认为：对比文件1公开了：如图3.5所示，首先判断本船与上一艘船的方向是否不同（相当于比较进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶的方向），如果同向，开始时刻增加同向安全时间间隔（相当于若两者方向相同，则前者开始时刻与后者开始时刻之间的差值为同向安全时间间隔），然后判断本船与上一艘船停靠泊位的关系，从而决定是否使用泊位关系安全时间间隔，即判断与前一船相比该船停靠泊位是否靠内（相当于判断进港第一艘船舶与上一阶段最后一艘船舶停靠泊位的远近），若否（相当于且若后者停靠泊位较前者远）则开始时刻增加泊位顺序安全间隔（实质上相当于则差值为同向安全时间间隔与泊位顺序安全间隔之和），综上可知，对比文件1已经公开了两船同向且后者停靠泊位较前者远时增加泊位顺序安全间隔，此时差值实质上是同向安全时间间隔与泊位顺序安全间隔之和，由此可知，本申请与对比文件1的区别仅在于安全时间间隔的具体设置不同，本申请此时差值为同向安全时间间隔与异向安全时间间隔之和。然而，该安全时间间隔具体如何设置是本领域技术人员基于船舶调度设计需要而容易想到的。而且，t0i表示船舶进入报告线时刻是对比文件1已经公开的内容，在对比文件1的基础上，本领域技术人员容易想到对应地设置离泊准备时刻，对表示船舶准备时刻的t0i限定为可以表示船舶准备好离泊时刻是本领域的惯用手段。因此，合议组认为复审请求人陈述的意见是不具有说服力的，因而不予接受。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年10月25日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
