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船舶避碰决策数学模型的研究

在几年来的学习和撰写本论文期间,本文作者一直在跟踪、分析研究国内外在船舶避碰决策数学模型及专家系统研究方面的最新成果,并在此基础上开展船舶避碰决策数学模型和建立船舶避碰智能决策系统方面的研究。本文对船舶避碰决策数学模型的建立,特别是关于碰撞危险度应该考虑的因素和碰撞危险度数学模型进行了系统的研究。根据多年来对国际海上避碰规则、避碰几何、避碰自动化以及避碰实践经验的学习、研究和总结,本文认为在避碰智能决策研究领域或者称之为避碰自动化研究领域,存在四个需要进一步加以深入研究的问题:第一,恰当选用影响因素,建立更为合理、准确、全面反映船舶碰撞危险度的数学模型问题;第二,多船相遇碰撞危险的综合评价问题;第三,船舶领域在智能决策系统中的具体应用问题;第四,船舶避碰智能决策系统中避碰知识的获取和避碰知识库的建立问题。对于选用影响因素,建立碰撞危险度的数学模型方面,本文分析总结了现有确定两船碰撞危险度时所考虑的因素,以及建立碰撞危险度数学模型  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

基于船舶领域的船舶避碰行动决策研究

近年来随着全球经济贸易飞快发展、全球海运船队规模不断扩大,船舶航行密度增加,海上交通日趋繁忙,船舶碰撞事故时有发生。为了有效减少和(或)避免船舶碰撞事故的发生、促进海上航行船舶自动避碰理论研究,保证船舶航行安全,本文在前人研究的基础上,对船舶避碰行动决策理论部分进行研究,针对船舶在避碰过程中的实际运动状况,利用本文建立的基于船舶操纵运动的避碰行动数学模型和方位化船舶领域尺度数学模型,建立一个合理、适用的船舶避碰行动决策子系统。该子系统能够帮助船舶驾驶员确定有效的避让行动方案,实时帮助船舶驾驶员进行避碰决策;该子系统的应用,既能保证船舶航行安全,又能减少避碰过程中船舶航迹偏差。本文主要研究内容包括:(1)通过整理有关船舶碰撞和船舶避碰研究的文献资料,说明进行船舶避碰研究的重要意义,总结了船舶避碰行动数学模型和船舶领域模型研究的现状与方法;(2)分析了避碰几何数学模型中没有考虑船舶操纵性的不足,引入并建立了基于船舶操纵运动的避碰行动...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆交通大学
重庆交通大学

内河船舶领域及避碰模型优化研究

近年来,内河船舶的数量急剧增多,船舶密度不断增大,加之受航道、桥梁、水深的限制,以及复杂航行环境的影响,船舶操纵日趋困难,碰撞事故时有发生。碰撞事故不仅造成人身安全和经济损失,而且对于危险品运输船舶事故,往往造成严重的水域污染。因此,如何防止船舶碰撞事故的发生是内河交通安全领域亟待解决的问题。本文在二维船舶领域和蛋形船舶领域的基础上,提出椭圆饼形的三维动态船舶领域,基于船舶领域建立内河船舶避碰路径优化模型。相比原有内河避碰决策模型,更多考虑相对速度、来船方位、航道边界、桥梁、水深等因素进行模型优化,并成功用于多种内河避碰情形的模拟仿真。具体研究内容如下:(1)对船舶领域、船舶碰撞危险度(CRI)和船舶避碰决策方法三个部分进行综述,对比分析内河船舶避碰研究的现状,指出内河船舶领域及避碰的研究趋势。(2)从航行环境、会遇船只、船舶自身三方面对内河碰撞危险源进行识别分析;分析不同航行环境的船舶领域模型,根据狭窄水域的对遇、追越等模型,...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

多船进出港训练评估方法的研究与实现

伴随着经济全球化,世界贸易的运输量特别是石油、矿石等原料的运输量急剧增加。作为货物运输的主要工具——船舶,也朝着大型化趋势发展。随之而来的是,大型船舶的特殊培训就显得越来越重要。然而目前对大型船舶培训的评估以教练员为主,尚没有一个客观、科学的自动评估系统。因此,本文对大型船舶特殊培训的项目——多船进出港训练进行了研究,并且开发出一套比较客观合理的评估系统。本文根据国际海上避碰规则的要求,将船舶之间的会遇局面划分为八种,并且对每种会遇局面都给出了相应的避碰行动;建立了船舶碰撞危险度数学模型,以此确定碰撞危险度最大的目标船;以避碰重点船思想为出发点探讨建立了多船会遇时避碰决策数学模型,确定了针对重点避碰船的避让方案,不断核实方案的有效性,在驶过让清之后及时做出复航行动决策;最后以模块化思想为主线将评估系统软件分为计算模块、避碰决策模块、评估模块和数据库管理模块四个部分。计算模块主要完成本船和目标船运动参数以及碰撞危险度的计算;避碰决...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海海事大学
上海海事大学

基于AIS信息和船舶领域的几何避碰研究

船舶航行安全一直是航海界专家学者研究的重点,随着港口经济的迅速发展,往返于世界航路的船只越来越多,致使船舶避碰在保证船舶航行安全中的重要性越发明显。为此,国际海事组织、各沿海国家以及航海界的专家学者都致力于如何减少船舶碰撞事故发生的研究,并在不同层面取得了相应的成果。在船舶避碰的研究中,以几何避碰为核心的技术性的研究一直是该项工作的重点。ARPA雷达的出现为几何避碰的研究带来质的变化,使得实现船舶自动避碰成为可能。近年来,国内外的专家学者致力于其中,提出了各自的见解和观点,并设计了多种基于避碰几何分析的船舶自动避碰系统。然而,由于雷达固有的缺陷,ARPA系统并不能提供自动避碰所需的准确信息,从而制约了自动避碰系统的实际应用。近年来船舶AIS系统的投入使用,给获取会遇信息的方式带来了彻底的转变,由雷达的主动探测转化为本船的自动接收,会遇船舶之间实现了真正的准确信息共享。船舶几何避碰的研究中,船舶预测危险区域(Predicted A...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

内河船舶避碰决策系统研究

交通运输是国民经济发展的支柱,安全、高效、节能是交通运输发展的方向,其中,安全对于交通来说是第一位的,内河航运作为我国交通运输的一种重要形式,在我国交通运输中起着举足轻重的作用。随着船舶数量的增多,交通流密度的增大,交通流速度的下降,且在交通流内部将出现紊乱,碰撞事故时常发生。经统计表明船舶碰撞事故是航行安全的首害,占水上交通事故总数的很大比例,随着船舶的高速化、通航水域船舶密度增加和会遇率增大,碰撞事故尤其是在繁忙通航水域、通航环境较差水域和港口附近水域更容易发生。人为因素被证明是海损事故主要原因,为了大幅度避免和减少在船舶交通日益增大和交通形式日趋复杂情况下频发的碰撞事故,加强船舶避碰决策研究是十分重要的。船舶航行的目的,是为了安全有效的将人和货物运送到目的地。围绕这一目的的系统称之为船舶航行系统。航行系统可认为是由船舶、环境和航法三要素组成。船舶避碰研究正是围绕这三个要素,从多角度、多方位、各层次和多手段进行详细研究的。针...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>