船舶交通風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估研究
本文關(guān)鍵詞:船舶交通風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來(lái),隨著船舶交通流量的日益增加,海上交通的監(jiān)管工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),海上交通系統(tǒng)的安全問(wèn)題也日益突出。所以,對(duì)管轄海域的交通風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別和程度評(píng)估已成為海上智能交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 現(xiàn)有研究主要集中于單船舶的碰撞風(fēng)險(xiǎn)和航行異常檢測(cè),碰撞風(fēng)險(xiǎn)研究主要是碰撞危險(xiǎn)度。然而,現(xiàn)有的研究有兩個(gè)方面的不足,i)缺乏對(duì)系統(tǒng)層面的各類(lèi)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模和計(jì)算,從而難以從整體把握交通態(tài)勢(shì);ii)缺乏概率意義的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)定量研究,而定量研究對(duì)于海事管理部門(mén)的管理工作具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。針對(duì)當(dāng)前研究的不足,本文的工作有如下幾個(gè)方面: 一、針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn),利用信息融合和概率知識(shí)對(duì)實(shí)時(shí)船舶系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量建模,同時(shí)提出了風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法并設(shè)計(jì)了一種系統(tǒng)拓?fù)浞謱踊?jiǎn)的算法,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算進(jìn)行簡(jiǎn)化。此外,設(shè)計(jì)了風(fēng)險(xiǎn)效用函數(shù)來(lái)衡量同一區(qū)域不同時(shí)間段或者不同區(qū)域同一時(shí)間段系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)的變化程度,并設(shè)計(jì)了一種基于速度調(diào)節(jié)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)控制策略,從而為降低系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)提供了理論依據(jù)和控制方法。最后,通過(guò)大量仿真驗(yàn)證了所提建模方法能有效地量化系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn),所提出的策略能夠有效降低風(fēng)險(xiǎn)。 二、針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)航行異常風(fēng)險(xiǎn),利用高斯混合模型(GMM)和主成分分析(PCA)對(duì)單船舶航行數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)劃分,并提出了一種基于置信區(qū)間的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法。然后結(jié)合GMM和PCA兩者的結(jié)果進(jìn)行異常識(shí)別。最后,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了所提方法能夠較好地建模船舶航行狀態(tài),量化船舶航行風(fēng)險(xiǎn),識(shí)別航行異常數(shù)據(jù)。 三、綜合本文前面的研究,從宏觀(guān)層面對(duì)兩類(lèi)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和顯性交通流的關(guān)系進(jìn)行了研究。重新定義了宏觀(guān)交通流的統(tǒng)計(jì)方法。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模型的訓(xùn)練,得到兩類(lèi)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和顯性交通流的關(guān)系。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了訓(xùn)練模型預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)和真實(shí)風(fēng)險(xiǎn)的一致性。
【關(guān)鍵詞】:系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn) 船舶航行異常 風(fēng)險(xiǎn)控制
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:U698
【目錄】:
- 致謝5-7
- 摘要7-8
- Abstract8-15
- 第一章 緒論15-21
- 1.1 研究背景及意義15-17
- 1.2 研究現(xiàn)狀17-21
- 1.2.1 船舶碰撞風(fēng)險(xiǎn)17-19
- 1.2.2 船舶航行異常風(fēng)險(xiǎn)19-20
- 1.2.3 本文工作20-21
- 第二章 基于隱性交通流的系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)21-43
- 2.1 引言21
- 2.2 問(wèn)題建模21-23
- 2.3 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算和拓?fù)浞謱踊?jiǎn)23-32
- 2.3.1 基于單船舶碰撞危險(xiǎn)度的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算和拓?fù)浞謱踊?jiǎn)23-28
- 2.3.2 基于船舶對(duì)碰撞風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算和拓?fù)浞謱踊?jiǎn)28-32
- 2.4 碰撞風(fēng)險(xiǎn)效用函數(shù)32-33
- 2.5 碰撞風(fēng)險(xiǎn)控制策略33-35
- 2.6 實(shí)驗(yàn)評(píng)估35-42
- 2.6.1 仿真數(shù)據(jù)場(chǎng)景36-40
- 2.6.2 AIS數(shù)據(jù)環(huán)境40-42
- 2.7 本章小結(jié)42-43
- 第三章 基于隱性交通流的船舶航行異常事件的風(fēng)險(xiǎn)43-61
- 3.1 引言43-44
- 3.2 基于GMM的模態(tài)劃分、及風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算44-48
- 3.2.1 GMM基本理論44-46
- 3.2.2 模態(tài)劃分46-47
- 3.2.3 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算47-48
- 3.3 基于PCA的模態(tài)劃分、及風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算48-51
- 3.3.1 PCA基本理論48-50
- 3.3.2 模態(tài)劃分50-51
- 3.3.3 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算51
- 3.4 GMM-PCA檢測(cè)方法51-52
- 3.5 實(shí)驗(yàn)評(píng)估52-59
- 3.5.1 高斯混合模型對(duì)航行特征向量的建模52-56
- 3.5.2 船舶的擱淺、走錨和漂航風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估56-59
- 3.6 本章小結(jié)59-61
- 第四章 基于顯性交通流的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整體風(fēng)險(xiǎn)模型學(xué)習(xí)61-73
- 4.1 引言61-62
- 4.2 顯性交通流的統(tǒng)計(jì)方法62-63
- 4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念63-66
- 4.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)64
- 4.3.2 BP學(xué)習(xí)算法64-66
- 4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)學(xué)習(xí)66
- 4.5 實(shí)驗(yàn)評(píng)估66-71
- 4.6 本章小結(jié)71-73
- 第五章 總結(jié)與展望73-77
- 5.1 主要工作總結(jié)73-74
- 5.2 展望74-77
- 參考文獻(xiàn)77-81
- 附錄A81-87
- 附錄B87
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:船舶交通風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):390783
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