本文關鍵詞：港口水域船舶避碰避險決策機理研究

  更多相關文章： 港口水域 擱淺觸礁危險區(qū)域模型 智能避碰決策 智能避險決策 仿真驗證

【摘要】：隨著90年開始VTS在我國逐步投入應用,港口水域內航行船舶的監(jiān)管效率有明顯成效,但相關統(tǒng)計資料顯示,港口水域內船舶事故仍有發(fā)生,且船舶擱淺觸礁和碰撞事故占多數,通過對廈門港VTS中心調研,因設備的碰撞及擱淺觸礁危險預警機制不盡合理,值班人員根據經驗判斷壓力大且具有一定主觀性。為了提高危險預警的準確性及拓展前期開闊水域船舶擬人智能避碰決策(Personifying Intelligent Decision-making for Vessel Collision Avoidance,簡稱PIDVCA)的應用范圍,針對港口水域的特殊性,需要研究適合于港口水域的船舶擱淺觸礁危險預警及智能避碰避險決策模型及算法,本文主要研究工作如下:1、分析闡述船舶避碰避險決策機理。論述了船舶避碰避險決策原理,設計了避碰避險決策流程;運用預測復航限制時間概念及提出避讓優(yōu)先級等相關模型,初步提出復合避讓決策模塊研究思路其算法設計流程。2、船舶智能避險決策算法研究。針對現有海圖數據檢索矩型區(qū)域模型的不足,充分考慮船舶類型、尺度及其操縱性因素以及駕引人員避淺避礁(以下簡稱“避險”)通常做法,根據安全航跡帶設計思路,利用幾何分析方法,結合港口水域調查問卷結果,以不同舵角、不同改向角下的新航向距離和橫距,構建適用于港口水域具有不同危險等級的擱淺觸礁危險區(qū)域模型;在此基礎上,通過定義船舶區(qū)域屬性,研究船舶智能避險決策算法,將其集成到我校自主研發(fā)的船舶智能操控(Ship Intelligent Handle and Control,簡稱SIHC)仿真平臺,通過仿真實驗驗證其合理性。3、港口水域船舶智能避碰決策模型及算法研究�；谇伴_闊水域PIDVCA基礎模型,利用幾何分析方法,考慮航道內航道線等約束條件,進一步優(yōu)化了前期研究的港口水域船舶碰撞危險度模型,重點研究了港口水域船舶智能避碰決策模型及算法,利用VC++編程融入PIDVCA算法,以動態(tài)庫的方式集成到SIHC仿真平臺上,通過設置典型案例仿真驗證模型及算法的合理性。4、船舶擱淺觸礁危險預警模型及智能避碰避險決策算法的初步應用。將算法集成到SIHC仿真平臺的目標船服務器,一方面作為VTS智能監(jiān)管服務器終端的智能預警關鍵技術,初步實現碰撞及擱淺觸礁危險預警智能顯示及信息自動傳遞;另一方面使目標船服務器上的船舶在港口水域實現航跡自動保持、自動避碰及避險功能,即成為所謂的“模擬智能船舶”。
【關鍵詞】：港口水域 擱淺觸礁危險區(qū)域模型 智能避碰決策 智能避險決策 仿真驗證
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U676.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題的研究背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究概況11-15
• 1.2.1 船舶智能避險研究現狀11-12
• 1.2.2 船舶智能避碰決策研究現狀12-14
• 1.2.3 VTS監(jiān)管及發(fā)展現狀14-15
• 1.3 論文主要研究內容和研究方法15-16
• 第2章 港口水域船舶避碰避險決策研究思路16-24
• 2.1 港口水域船舶避碰避險決策機理16-17
• 2.2 港口水域船舶避碰避險決策流程17-19
• 2.3 復合避讓決策模塊設計思路19-23
• 2.3.1 復合避讓相關模型20-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第3章 港口水域船舶智能避險決策模型及算法24-38
• 3.1 船舶擱淺觸礁危險預警模型24-29
• 3.1.1 安全水深閾值模型24-25
• 3.1.2 危險水深評判模型25
• 3.1.3 船舶擱淺觸礁危險區(qū)域模型25-29
• 3.1.4 船舶擱淺觸礁危險預警機制29
• 3.2 船舶智能避險決策算法29-35
• 3.2.1 船舶智能避險決策方法29-31
• 3.2.2 船舶智能避險決策流程31
• 3.2.3 港口水域船舶智能避險方案生成算法31-35
• 3.3 船舶智能避險決策模型算法仿真驗證35-37
• 3.3.1 船舶智能避險決策模型驗證35-36
• 3.3.2 船舶智能避險決策算法仿真驗證36-37
• 3.4 本章小結37-38
• 第4章 港口水域船舶智能避碰決策模型及算法38-56
• 4.1 船舶智能避碰理論基礎38-44
• 4.1.1 目標船會遇屬性劃分38-39
• 4.1.2 船舶安全會遇距離39-40
• 4.1.3 港口水域船舶碰撞危險度相關模型40-44
• 4.1.4 PIDVCA算法44
• 4.2 港口水域船舶智能避碰決策方法44-47
• 4.2.1 目標船會遇區(qū)域特征45
• 4.2.2 兩船處于同一航道內45-46
• 4.2.3 兩船處于交叉局面46
• 4.2.4 兩船處于航道交匯區(qū)46-47
• 4.3 港口水域船舶智能避碰決策算法47-49
• 4.3.1 避碰決策方案47-48
• 4.3.2 船舶智能避碰決策流程48-49
• 4.4 船舶智能避碰決策模型及算法仿真驗證49-55
• 4.4.1 廈門港水域概況49
• 4.4.2 驗證方案設計49-50
• 4.4.3 仿真實驗及結果50-55
• 4.5 本章小結55-56
• 第5章 船舶避碰避險決策算法的初步應用56-64
• 5.1 VTS智能監(jiān)管服務終端系統(tǒng)構架及原理概述56-58
• 5.2 VTS智能監(jiān)管應用關鍵技術初步實現58-61
• 5.2.1 預警信息智能顯示58-60
• 5.2.2 預警信息自動播發(fā)60
• 5.2.3 預警模型合理性驗證60-61
• 5.3 IVTS仿真平臺模擬船舶航行智能化應用61-63
• 5.4 本章小結63-64
• 第6章 結論與展望64-66
• 6.1 論文總結及創(chuàng)新點64
• 6.2 展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-71
• 附錄71-75
• 在學期間科研成果情況75

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本文編號：545197