本文關(guān)鍵詞：港口水域船舶緊迫危險避碰避險決策及應(yīng)用研究

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【摘要】：港口航道水域由于航道狹窄、水深限制大、障礙物較多、航行密度大,操作余地小等諸多不利因素,船舶發(fā)生碰撞擱淺事故的可能性較高。船舶碰撞事故的發(fā)生,究其原因是由于船舶最終陷入緊迫危險時雙方采取措施不當(dāng)引起;而船舶擱淺觸礁事故的發(fā)生則是因避船或其他原因偏離既定航線未能及時得到預(yù)警引起。因此研究港口水域緊迫危險下兩船的應(yīng)急協(xié)調(diào)避讓決策以及決策過程海圖數(shù)據(jù)快速檢索是港口水域船舶智能化研究的重要內(nèi)容之一。該研究成果在海事案例分析的進一步應(yīng)用,對海上安全主管機關(guān)調(diào)查處理港口水域海事事故和劃分事故責(zé)任的科學(xué)評判,具有重要的實際應(yīng)用價值。本文主要工作如下:1、深入研究S-57電子海圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),分析海圖數(shù)據(jù)的組織和檢索方式。進一步將海圖數(shù)據(jù)重新組織,形成可以實現(xiàn)快速檢索、合理有序的海圖數(shù)據(jù)。調(diào)查并分析港口水域中船舶避讓礙航物的操船方法,利用優(yōu)化的長方形擱淺觸礁危險預(yù)警區(qū)域作為海圖數(shù)據(jù)檢索區(qū)域,采用動態(tài)拾取海圖數(shù)據(jù)的方法,實現(xiàn)海圖數(shù)據(jù)的快速檢索及對船舶擱淺觸礁進行實時預(yù)警。2、在導(dǎo)師團隊前期寬水域船舶緊迫危險協(xié)調(diào)避碰的基礎(chǔ)上,提出船舶會遇區(qū)域特征(Encounter Area Characteristic,簡稱EAC)的概念,將港口水域劃分不同區(qū)域;根據(jù)船舶位置確定EAC值,結(jié)合船舶交會特征(Encounter Characteristic,簡稱EC)和方位(Relative Bearing,簡稱RB)確立港口水域船舶基本會遇態(tài)勢;調(diào)查和分析港口水域船舶避碰的操船方法,確定港口水域船舶緊迫危險協(xié)調(diào)避讓的不同操船避碰方案;運用相對運動幾何分析和模擬實驗驗證相結(jié)合的方法,確立港口水域船舶緊迫危險協(xié)調(diào)避碰決策表。3、運用C++編程技術(shù),將形成的港口水域協(xié)調(diào)避讓決策方案及海圖快速檢索算法融入到導(dǎo)師團隊前期研究的寬水域船舶擬人智能避碰決策(Personifying Intelligent Decision-making for Vessel Collision Avoidance,簡稱PIDVCA)算法,并以動態(tài)庫鏈接到船舶智能操控(Ship Intelligent Handle and Control,簡稱SIHC)仿真平臺的目標(biāo)船服務(wù)器。通過設(shè)計典型態(tài)勢的實驗方案,驗證了緊迫危險下協(xié)調(diào)避讓算法的有效性。4、提出基于SICH仿真平臺的港口水域船舶智能避碰避險輔助決策系統(tǒng)在海事事故分析應(yīng)用的實施方案,選取一起海事事故加以驗證。利用SIHC仿真平臺的兩艘船模,通過兩個本船端進行二維事故仿真復(fù)現(xiàn);然后借助本船端手動操船模擬兩船不同階段正確的避讓方法,再利用智能目標(biāo)船端集成的港口水域PIDVCA算法,實現(xiàn)兩船的智能避碰。
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U675.96

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本文編號：1189435