水上交通沖突技術中信息融合技術運用的研究
本文關鍵詞:水上交通沖突技術中信息融合技術運用的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科技的發(fā)展,航運也進入了飛速發(fā)展的時代,船舶的數量和種類也越來越多,并不斷向大型化,專業(yè)化和智能化方向發(fā)展,隨著航運的發(fā)展,,安全問題這個飽受爭議的話題再次擺在了人們的面前。目前,水上交通安全常用的五項指標為“事故總件數、碰撞事故數、死亡人數、沉船艘數、直接經濟損失”。根據最新官方公布的年度水上交通事故統(tǒng)計,水上交通事故數正在逐年減少,隨著事故數的減少,基于水上交通安全事故統(tǒng)計的安全評價法就顯得有些過時。為了解決這一矛盾問題,越來越多的學者開始關注“沖突”這一概念!皼_突”概念的提出有效的規(guī)避了“事故”這一傳統(tǒng)的概念,將安全評價引入了一個新的局面,對水上交通沖突的研究也孕育而生。 信息時代的飛速發(fā)展,物聯(lián)網也進入了一個嶄新的歷史時期,在進入物聯(lián)網時代,人們迫切的要求能將多傳感器獲得的多源信息進行有效的融合以得到更加準確的信息,多元信息的提取和融合正慢慢滲透到各個行業(yè)。 本文嘗試著將信息融合技術運用到水上交通沖突技術中,并通過將船用雷達和AIS信息融合的實現(xiàn)討論信息融合運用于水上交通沖突的必要性、可行性及運用方法。本人參與交通運輸部科技項目:《交通沖突技術理論模型與運用研究》,通過閱讀大量有關文獻,在國內外現(xiàn)有成果的基礎上,開展了以下幾個方面的探討和研究: (1)通過對水上交通數據的采集獲取交通沖突的基礎數據,并對交通沖突進行定義,建立水上交通沖突的判定標準,為信息的處理提供依據。 (2)通過對船舶信息的雷達和AIS信息的采集,建立數學模型,進行時空關聯(lián)研究,然后研究其時空統(tǒng)一,開展目標關聯(lián)算法研究,最后進行動態(tài)信息合并,依靠一定的融合算法實現(xiàn)對信息的處理,以便為交通沖突提供實時準確的數據信息。 (3)根據融合的精確信息,建立水上交通沖突的判定模型和安全評價模型,為駕駛者的進一步避讓決策提供科學的依據,同時駕駛者的行為也將作為經驗數據反饋到數據中心,以便對信息處理和安全模型做進一步校正。
【關鍵詞】:水上交通沖突技術 水上交通事故 安全 信息融合
【學位授予單位】:武漢理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U698
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 緒論8-13
- 1.1 研究的目的及意義8-9
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 水上交通沖突和信息融合國外研究現(xiàn)狀9
- 1.2.2 交通沖突和信息融合國內研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.3 存在的問題10-11
- 1.3 研究的主要內容11
- 1.4 擬采取的技術路線11-13
- 第2章 水上交通沖突技術的簡介13-22
- 2.1 水上交通沖突的解釋13-14
- 2.1.1 道路交通沖突的解釋13
- 2.1.2 水上交通沖突定義13-14
- 2.2 水上交通沖突技術運用的必要性和可行性分析14-17
- 2.2.1 水上交通沖突技術運用的必要性分析14-16
- 2.2.2 水上交通沖突技術運用的可行性分析16-17
- 2.3 水上交通沖突的分類及標準17-22
- 2.3.1 船舶發(fā)生碰撞險情的四種情況17
- 2.3.2 水上交通沖突的級別劃分17-22
- 第3章 多傳感器信息融合理論知識22-40
- 3.1 信息融合原理22-23
- 3.2 主要信息融合的方法23-27
- 3.2.1 基于貝葉斯理論的傳感器信息融合23-24
- 3.2.2 基于模糊集理論的傳感器信息融合24
- 3.2.3 基于人工神經網絡的傳感器信息融合24-25
- 3.2.4 基于 D S 理論的傳感器信息融合25-27
- 3.3 多傳感信息融合架構27-32
- 3.3.1 Dasarathy 功能模型27-29
- 3.3.2 JDL 融合模型29-30
- 3.3.3 Omnibus 功能模型30-31
- 3.3.4 混合模型31-32
- 3.4 水上三維空間信息融合研究32-40
- 3.4.1 圖像融合方法介紹32-33
- 3.4.2 圖像信息融合的實現(xiàn)33-36
- 3.4.3 圖像數據與 ECDIS 數據的融合36-40
- 第4章 基于加權算法的 AIS 與雷達信息融合40-58
- 4.1 AIS 概述40-46
- 4.1.1 AIS 發(fā)展概況40
- 4.1.2 AIS 組成和功能40-42
- 4.1.3 AIS內容與解碼42-46
- 4.2 船用雷達概述46-49
- 4.2.1 航海雷達的發(fā)展與工作原理46-47
- 4.2.2 雷達的電文內容與電文解碼47-49
- 4.3 雷達與 AIS 各自的缺陷與互補性49-50
- 4.4 基于加權算法的 AIS 與雷達目標動態(tài)信息融合50-58
- 4.4.1 加權融合算法簡介50-51
- 4.4.2 位置信息坐標變換51-53
- 4.4.3 目標 T_D 粗關聯(lián)判決53-54
- 4.4.4 多因素模糊綜合細關聯(lián)評判54-56
- 4.4.5 動態(tài)信息合并56-58
- 第5章 AIS 與雷達信息融合在水上交通沖突中運用58-69
- 5.1 加權融合理論算法的實現(xiàn)58
- 5.2 算法實地測試58-69
- 5.2.1 信息融合參數的一般設置58-59
- 5.2.2 廈門某海域測試與采集的數據59-64
- 5.2.3 數據結果的驗證64-68
- 5.2.4 信息融合水上在水上交通沖突中的運用68-69
- 第6章 總結及展望69-72
- 6.1 結論69
- 6.2 不足之處69-70
- 6.3 展望70-72
- 致謝72-73
- 參考文獻73-75
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本文編號:309677
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