航海模擬器中單船進(jìn)出港智能評(píng)估方法研究
發(fā)布時(shí)間:2020-08-12 14:21
【摘要】:在國家海事局海船船員評(píng)估考試過程中,尤其針對(duì)航海模擬器情景下的駕駛臺(tái)資源管理等評(píng)估項(xiàng)目,國內(nèi)眾多評(píng)估機(jī)構(gòu)和航海院校通常采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)評(píng)估或主觀評(píng)估的方式,其評(píng)估結(jié)果主要取決于現(xiàn)場評(píng)估員對(duì)考生實(shí)操能力的主觀判斷,評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)比較難統(tǒng)一,評(píng)估員的工作強(qiáng)度大。為了更合理地評(píng)估船員實(shí)操能力,本論文以單船進(jìn)出港航行過程為評(píng)估對(duì)象,以單船進(jìn)出港航行軌跡評(píng)估為主要途徑,建立了在各種類別信息下單船進(jìn)出港智能評(píng)估算法及模型。為構(gòu)建航海模擬器的智能評(píng)估系統(tǒng)奠定算法和理論基礎(chǔ)。在介紹了船舶進(jìn)出港航行的航線設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,分析了單船進(jìn)出港航行的不確定信息組成,解析了航海模擬器中單船進(jìn)出港航行評(píng)估的不確定問題,闡述了單船進(jìn)出港航行智能評(píng)估建模、大數(shù)據(jù)下單船進(jìn)出港智能評(píng)估建模流程,明確了本論文研究的單船進(jìn)出港航跡智能評(píng)估是單船進(jìn)出港航行智能評(píng)估的關(guān)鍵內(nèi)容。在主觀評(píng)價(jià)信息情況下,且在尚無主觀信息產(chǎn)生的樣本數(shù)據(jù)情況下,提出了主觀信息下基于AHP的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型、基于改進(jìn)型CHA的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型;針對(duì)已經(jīng)存在部分樣本信息的情況,提出了基于PCA的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型、基于EM的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型、基于RSM的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型,并在綜合粗糙集理論、CDHA法、信息熵理論基礎(chǔ)上,建立了基于粗糙集的改進(jìn)型CDHA航跡智能評(píng)估模型,該模型綜合考慮了主觀信息的模糊性、隨機(jī)性和主觀信息產(chǎn)生樣本數(shù)據(jù)的不完備性。優(yōu)秀樣本信息的充分使用是優(yōu)化評(píng)估模型中參考標(biāo)準(zhǔn)重要信息來源,采用適用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,對(duì)評(píng)估系統(tǒng)中產(chǎn)生的樣本信息進(jìn)行學(xué)習(xí)是完善參考標(biāo)準(zhǔn)的重要途徑。因現(xiàn)階段尚不具備大數(shù)據(jù)的條件,提出了基于少量樣本下的航跡云生成算法,并以此為前提,建立了基于局部采樣云圖的單船進(jìn)出港航跡評(píng)估模型,根據(jù)正態(tài)云云滴貢獻(xiàn)度的分析原理,劃分三大參考航跡帶,形成了客觀航跡信息下的單船進(jìn)出港航跡智能評(píng)估模型,經(jīng)過測(cè)試驗(yàn)證,該模型處理客觀航跡樣本信息性能良好。鑒于海事局的考試評(píng)估,不同時(shí)空條件下同一評(píng)估員對(duì)同一對(duì)象的評(píng)估結(jié)果可能不同,不同的評(píng)估員則可能分歧更大,在評(píng)估過程中采用以已評(píng)航跡的特征與評(píng)價(jià)結(jié)果為參考基礎(chǔ),是解決上述問題的有效方法。在分析綜合信息下的單船進(jìn)出港航行評(píng)估流程基礎(chǔ)上,提出了綜合信息下的CDHA航跡智能評(píng)估模型;在概述云相似度方法的基礎(chǔ)上,通過對(duì)一維正態(tài)云特征的測(cè)試,建立了基于修正期望曲線的一維正態(tài)云相似度算法;在構(gòu)建推薦航跡生成算法基礎(chǔ)上,提出了基于二維正態(tài)云模型的云參數(shù)航跡相似度評(píng)估模型,經(jīng)過實(shí)驗(yàn),該模型可有效的解決綜合信息下已評(píng)航跡與待評(píng)航跡的關(guān)聯(lián)性問題。在利用Matlab軟件測(cè)試相關(guān)算法基礎(chǔ)上,運(yùn)用VC++實(shí)現(xiàn)相應(yīng)算法,并與航海模擬器融合測(cè)試,初步實(shí)現(xiàn)了航海模擬器中單船進(jìn)出港智能評(píng)估模塊的功能。本文研究對(duì)提高評(píng)估考試結(jié)果的公正性、科學(xué)性,推進(jìn)航海模擬器產(chǎn)品研發(fā)具有現(xiàn)實(shí)意義,可為航海模擬器的智能評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)一步研究提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:U666.158
【圖文】:
逡逑圖3.1主觀信息下單船進(jìn)出港航行評(píng)估流程圖逡逑Fig.邋3.1邋The邋evaluation邋flow邋diagram邋of邋the邋inbound/outbound邋single邋ship邋under邋the邋subjective逡逑information逡逑3.邋2主觀信息下的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型逡逑根據(jù)3.1節(jié)分析,主觀評(píng)價(jià)信息下單船進(jìn)出港智能評(píng)估的重要環(huán)節(jié)是解決航跡逡逑評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算問題,指標(biāo)權(quán)重合理性直接影響了評(píng)價(jià)結(jié)果的質(zhì)量。因而,如逡逑何充分利用現(xiàn)有的信息,推算航跡評(píng)估各項(xiàng)指標(biāo)體系權(quán)重是核心問題。本節(jié)在介紹逡逑傳統(tǒng)的AHP權(quán)重計(jì)算模型基礎(chǔ)上,吸取云模型具有兼顧隨機(jī)性、模糊性的特點(diǎn),逡逑提出基于改進(jìn)型CHA的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型
RSM更為客觀,處理不完整信息能力更強(qiáng),與概率論、模糊數(shù)學(xué)等其他方逡逑法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性較強(qiáng)。逡逑首先對(duì)RSM的相關(guān)定義及理論簡要介紹,相關(guān)概念示意如圖3.3所示:逡逑定義數(shù)據(jù)表S邋=邋(t/,C,AK/),U、C、Z)、r、/分別為論域、條件屬性集、逡逑決策屬性集、屬性的值域和信息決策函數(shù);逡逑等價(jià)關(guān)系定義為:逡逑等價(jià)類定義:使用/M)(5)對(duì)論域C7形成一個(gè)劃分記為/邋/M)(5)或者t/邋/邋5,逡逑則每個(gè)小區(qū)域即為一個(gè)等價(jià)類,記為[xL邋=邋{v邋e邋[/邋|邋(xj;)邋e邐;逡逑上近似集:5*邋(X)邋=邋U{X邋e邋C/)丨e邋X};逡逑下近似集;5*(Z)邋=邋U{Xet/)|[;cLn^^0};逡逑對(duì)于決策屬性集£>,正域?yàn)椋菏竭娂埃ǎ剩;逡逑?fù)域?yàn)椋簄
本文編號(hào):2790644
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:U666.158
【圖文】:
逡逑圖3.1主觀信息下單船進(jìn)出港航行評(píng)估流程圖逡逑Fig.邋3.1邋The邋evaluation邋flow邋diagram邋of邋the邋inbound/outbound邋single邋ship邋under邋the邋subjective逡逑information逡逑3.邋2主觀信息下的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型逡逑根據(jù)3.1節(jié)分析,主觀評(píng)價(jià)信息下單船進(jìn)出港智能評(píng)估的重要環(huán)節(jié)是解決航跡逡逑評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算問題,指標(biāo)權(quán)重合理性直接影響了評(píng)價(jià)結(jié)果的質(zhì)量。因而,如逡逑何充分利用現(xiàn)有的信息,推算航跡評(píng)估各項(xiàng)指標(biāo)體系權(quán)重是核心問題。本節(jié)在介紹逡逑傳統(tǒng)的AHP權(quán)重計(jì)算模型基礎(chǔ)上,吸取云模型具有兼顧隨機(jī)性、模糊性的特點(diǎn),逡逑提出基于改進(jìn)型CHA的航跡評(píng)估指標(biāo)權(quán)重計(jì)算模型
RSM更為客觀,處理不完整信息能力更強(qiáng),與概率論、模糊數(shù)學(xué)等其他方逡逑法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性較強(qiáng)。逡逑首先對(duì)RSM的相關(guān)定義及理論簡要介紹,相關(guān)概念示意如圖3.3所示:逡逑定義數(shù)據(jù)表S邋=邋(t/,C,AK/),U、C、Z)、r、/分別為論域、條件屬性集、逡逑決策屬性集、屬性的值域和信息決策函數(shù);逡逑等價(jià)關(guān)系定義為:逡逑等價(jià)類定義:使用/M)(5)對(duì)論域C7形成一個(gè)劃分記為/邋/M)(5)或者t/邋/邋5,逡逑則每個(gè)小區(qū)域即為一個(gè)等價(jià)類,記為[xL邋=邋{v邋e邋[/邋|邋(xj;)邋e邐;逡逑上近似集:5*邋(X)邋=邋U{X邋e邋C/)丨e邋X};逡逑下近似集;5*(Z)邋=邋U{Xet/)|[;cLn^^0};逡逑對(duì)于決策屬性集£>,正域?yàn)椋菏竭娂埃ǎ剩;逡逑?fù)域?yàn)椋簄
本文編號(hào):2790644
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