發(fā)布時(shí)間：2017-05-28 23:04

  本文關(guān)鍵詞：基于AIS-ECDIS的船舶避碰輔助決策研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 船舶碰撞事故是所有海上事故的首害,不僅造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,還嚴(yán)重威脅海洋生態(tài)環(huán)境的健康。究其原因,主要原因是人為失誤造成的,為了有效減少和避免人為原因造成的船舶碰撞事故的發(fā)生,促進(jìn)船舶自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,保證船舶的安全航行,本文結(jié)合船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、電子海圖顯示與信息系統(tǒng)技術(shù)開展船舶避碰輔助決策的研究。 一直以來,雷達(dá)作為船上主要觀測(cè)設(shè)備用來檢測(cè)和識(shí)別船舶,終因其受自身因素和氣象條件的影響,其結(jié)果“差強(qiáng)人意”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展,電子海圖顯示與信息技術(shù)、AIS技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,這為船舶自動(dòng)避碰技術(shù)的發(fā)展帶來了新的曙光。AIS系統(tǒng)主要用于船舶避碰和海上交通管理系統(tǒng),能夠連續(xù)的提供船舶的信息,與雷達(dá)相比具有信息量大、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)和越障礙傳輸。ECDIS的主要作用是促進(jìn)船舶航行安全,它不僅是紙質(zhì)海圖的電子化,它能為駕駛員集成各種相關(guān)的航行信息,并能夠?qū)崟r(shí)顯示,與以往的導(dǎo)航系統(tǒng)相比具有自動(dòng)顯示本船船位、水深、環(huán)境等信息,而不必去查看海圖、GPS系統(tǒng)等。鑒于其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì),建立基于AIS-ECDIS的船舶避碰輔助決策對(duì)減少人為失誤,提高航行安全十分必要。 在避碰輔助決策的研究過程中,首先對(duì)船舶避碰領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行了分析,研究了船舶碰撞過程、會(huì)遇態(tài)勢(shì)及其所對(duì)應(yīng)的避碰對(duì)策。根據(jù)國(guó)際海上避碰規(guī)則,采取定性與定量相結(jié)合的方法,對(duì)開闊水域下對(duì)遇、交叉、追越三種局面進(jìn)行了劃分,確定了不同局面下的船舶安全通過距離。接著根據(jù)AIS所提供的信息,對(duì)本船和來船的運(yùn)動(dòng)參數(shù)等進(jìn)行了計(jì)算,以及探討了船舶轉(zhuǎn)向、變速等對(duì)DCPA、TCPA影響變化。根據(jù)DCPA、TCPA概念的含義,采用模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法建立了船舶碰撞危險(xiǎn)度數(shù)學(xué)模型,該模型考慮了多因素對(duì)危險(xiǎn)度的綜合影響。最后探討了確定船舶避碰行動(dòng)開始的時(shí)機(jī)和避讓幅度的模型以及關(guān)于多船同時(shí)會(huì)遇時(shí)的避碰輔助決策問題。 本文利用Visual Studio 2008軟件作為開發(fā)平臺(tái)對(duì)船舶避碰輔助決策過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),模擬結(jié)果表明該避碰決策系統(tǒng)對(duì)兩船間的會(huì)遇局面能夠做出合理的避碰輔助決策,能有效解決船舶碰撞問題和提高海上航行安全。
【關(guān)鍵詞】：船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) 電子海圖顯示與信息系統(tǒng) 船舶避碰輔助決策 碰撞危險(xiǎn)度
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：U675.96
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 船舶避碰輔助決策研究的重要性9-11
• 1.2 船舶避碰輔助決策系統(tǒng)的研究概況11-14
• 1.3 基于AIS-ECDIS的船舶避碰輔助決策研究意義14-15
• 1.4 本文主要研究方法15-16
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS18-26
• 2.1 AIS技術(shù)產(chǎn)生的背景18-19
• 2.2 AIS系統(tǒng)的組成與功能19-22
• 2.2.1 AIS系統(tǒng)組成19-21
• 2.2.2 AIS主要功能及工作模式21-22
• 2.3 AIS配備與管理22-24
• 2.4 實(shí)施AIS對(duì)船舶避碰的影響24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第3章 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)ECDIS26-33
• 3.1 ECDIS的由來及發(fā)展26-27
• 3.2 ECDIS的組成27-29
• 3.3 ECDIS的功能29-30
• 3.4 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)30
• 3.5 AIS-ECDIS組合用于船舶避碰的優(yōu)勢(shì)30-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 第4章 基于AIS-ECDIS的船舶避碰輔助決策數(shù)學(xué)模型33-60
• 4.1 船舶避碰過程33-38
• 4.1.1 船舶會(huì)遇階段的劃分33-35
• 4.1.2 船舶會(huì)遇態(tài)勢(shì)劃分及避讓責(zé)任35-37
• 4.1.3 船舶避碰過程37-38
• 4.2 安全通過距離38-41
• 4.2.1 船舶安全會(huì)遇距離d_139-40
• 4.2.2 船舶安全通過距離d_240-41
• 4.3 船舶避碰參數(shù)計(jì)算41-48
• 4.3.1 船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)41-43
• 4.3.2 來船之間的運(yùn)動(dòng)參數(shù)43-46
• 4.3.3 變向、變速對(duì)DCPA和TCPA的影響46-48
• 4.4 船舶碰撞危險(xiǎn)度及數(shù)學(xué)模型48-54
• 4.4.1 船舶碰撞危險(xiǎn)度的影響因素49-50
• 4.4.2 船舶空間碰撞危險(xiǎn)度的確定50-52
• 4.4.3 船舶時(shí)間碰撞危險(xiǎn)度的確定52-53
• 4.4.4 船舶碰撞危險(xiǎn)53-54
• 4.5 船舶避碰輔助決策54-57
• 4.5.1 船舶避碰時(shí)機(jī)54-55
• 4.5.2 船舶避碰幅度55-57
• 4.6 多船同時(shí)會(huì)遇避碰輔助決策57-58
• 4.6.1 多船同時(shí)會(huì)遇避碰準(zhǔn)則57-58
• 4.6.2 多船同時(shí)會(huì)遇避碰輔助決策58
• 4.7 本章小結(jié)58-60
• 第5章 船舶避碰輔助決策模擬實(shí)驗(yàn)60-65
• 5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-61
• 5.2 系統(tǒng)流程61-62
• 5.3 避碰決策模擬62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 論文總結(jié)65
• 6.2 研究展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加的項(xiàng)目71

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 管冰蕾;葛泉波;段勝安;劉波;;新型船舶智能避碰決策支持系統(tǒng)研究[J];中國(guó)航海;2012年03期

2 李孟學(xué);丁翠環(huán);;電子海圖顯示與信息系統(tǒng)在軍用艦船上的應(yīng)用[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2013年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 陳輝;Web方式下電子海圖的顯示技術(shù)研究與應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2011年

2 魏韓;基于多維空間信息融合的導(dǎo)航應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)研究[D];大連海事大學(xué);2011年

3 章澤虎;基于模糊綜合評(píng)判的船舶碰撞危險(xiǎn)度模型研究[D];大連海事大學(xué);2012年

4 魯艷麗;基于ECDIS的船舶避碰系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 蔡立;基于電子海圖集成系統(tǒng)的船舶避碰輔助決策研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于AIS-ECDIS的船舶避碰輔助決策研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：403621