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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
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海上船舶碰撞搁浅危险监管方法的研究

为研究海上船舶碰撞、搁浅危险监督管理的方法,构建保障沿海船舶航行安全、防止水域环境污染的最后一道防线,最大限度地避免船舶交通事故的发生,本文归纳总结了海内外专家学者在船舶碰撞、搁浅、决策支持等方面研究的现状及存在问题,对海上船舶碰撞、搁浅危险性和船舶避碰、避浅行动的实践进行了研究。在此基础上研究并提出船舶形成碰撞紧迫局面时间(TCQA)和船舶形成搁浅紧迫局面时间(TCQG)的概念及其数学模型;建立船舶碰撞、搁浅危险判定准则和评价数学模型;基于AIS在船舶航行安全中发挥越来越重要作用的现实,提出并组织研制了远程网络数字化多终端VHF无线电话(Net VHF);最后,提出海上船舶碰撞、搁浅危险监管智能决策支持系统的设计思路。本文对所提出的数学模型进行了模拟检验,结果表明:模型融合AIS、VTS、ECDIS等信息,综合考虑影响船舶碰撞、搁浅危险监管的各种主要因素,满足远程、实时船舶碰撞、搁浅危险监管的要求。其中,TCQA和TCQG可作...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
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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>>

大连海事大学
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航海模拟器中多物标雷达标绘评估系统的研究

为使雷达标绘评估更为客观合理,同时减轻教练员的负担,目前国内外的一些航海院校和研究机构对雷达标绘评估系统展开了相应的研究。但目前的研究大部分是基于单物标船的研究,对于多物标雷达标绘评估系统的研究还很少涉及。本文对多物标雷达标绘评估系统进行研究,已开发出一套比较实用合理的评估系统。为使本文开发出的系统客观合理,作者对各航海院校进行了广泛的调研,最终确定了评估系统中的评估要素。有了评估要素后,本文对多物标雷达标绘评估系统的开发进行了模块化设计,将系统分为计算模块、避让决策模块、评估模块和数据库管理模块四部分。根据系统读入数据以及学生输入数据,计算模块通过解算得出各船的运动要素及避碰危险度。避让决策模块则根据本文建立的多物标避让决策数学模型,解算出标准的避让决策。依据非参数分布假设检验的方法,本文建立了各评估要素的评估数学模型,这些模型共同构成了评估模块。通过上述三个模块的解算,即可利用加权平均法得出学生标绘训练的成绩。为了便于学生成...  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海海事大学
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基于Multi-agent的船舶避碰决策支持系统

船舶自动避碰决策研究是国内外航海学术界关注的前沿课题之一。从上个世纪50年代以来,国内外许多学者从定量分析到定性分析再到定量与定性相结合,从专家系统到神经网络、遗传算法、模糊推理等多个方面对船舶自动避碰进行了深入的研究,建立了一些船舶避碰智能决策系统。但是,这些系统大多在求解避碰方案过程中缺乏信息交换,无法模拟船舶驾驶员的协商避碰能力,有时会给出相互冲突或不经济的整体避碰方案。因此,有必要开发一种分布式的自动避碰决策系统,使每艘船舶所做出的避让操作从整体上是协调的和较优的。Multi-agent系统是对分布式人工智能的一个发展和应用,它是指一些自主的Agent通过协作共同完成某些任务的计算系统。船舶的避碰行为特性和组织特性与Multi-agent系统的特性是基本一致的。因此,本论文以船舶避碰决策问题为研究对象,在总结已有工作的特点及其存在问题的基础上,引入Multi-agent系统的技术和理论,在船舶的Agent描述、船舶Age...  (本文共184页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
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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>>