本文關(guān)鍵詞：基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的避碰決策研究

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【摘要】：在全球一體化進(jìn)程中,海洋運(yùn)輸做出了巨大的貢獻(xiàn),海上航行的船舶數(shù)量不斷上升,船舶之間的會(huì)遇率隨之增加,進(jìn)而導(dǎo)致船舶發(fā)生碰撞事故的概率增大,隨之而來(lái)的是人命、財(cái)產(chǎn)以及海洋環(huán)境的損失。實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)避碰,不但可以減少人為因素的影響,在某種程度上甚至可以避免碰撞事故的發(fā)生。避碰決策是船舶自動(dòng)避碰的關(guān)鍵,本文以船舶碰撞危險(xiǎn)度模型為基礎(chǔ),對(duì)船舶避碰決策進(jìn)行了深入的研究,建立了基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的避碰決策模型。具體工作如下：(1)在已有的船舶轉(zhuǎn)向避碰數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,考慮了本船的操縱特性,計(jì)算本船轉(zhuǎn)向過(guò)程中的進(jìn)距、橫距以及目標(biāo)船的位移,得到本船及目標(biāo)船轉(zhuǎn)向后的位置坐標(biāo),最后得到船舶轉(zhuǎn)向后的DCPA值。(2)為DCPA和TCPA建立隸屬度函數(shù)。分析船舶領(lǐng)域、最晚施舵點(diǎn)及動(dòng)界相關(guān)文獻(xiàn),確定DCPA和TCPA隸屬度函數(shù)的邊界值。以船舶到達(dá)最晚施舵點(diǎn)處兩船的最小會(huì)遇時(shí)間和兩船距離為動(dòng)界值時(shí)的最小會(huì)遇時(shí)間作為TCPA的邊界值；以船舶到達(dá)最晚施舵點(diǎn)時(shí),采取避碰行動(dòng)后的最小會(huì)遇距離值以及由修正后的Goodwin船舶領(lǐng)域模型確定的安全會(huì)遇距離作為DCPA的邊界值。(3)分析碰撞危險(xiǎn)度模型相關(guān)文獻(xiàn),以TCPA和DCPA為基礎(chǔ)變量建立船舶碰撞危險(xiǎn)度模型。(4)建立船舶轉(zhuǎn)向避碰決策數(shù)學(xué)模型。根據(jù)修正后的Goodwin的船舶領(lǐng)域模型確定安全會(huì)遇距離SDA；將SDA作為行動(dòng)后的DCPA值,確定避碰行動(dòng)時(shí)機(jī)與行動(dòng)幅度之間的函數(shù)關(guān)系；根據(jù)碰撞危險(xiǎn)度模型,確定本船的行動(dòng)時(shí)機(jī)與行動(dòng)幅度。(5)在MATLAB2010b仿真平臺(tái)下建立基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的船舶轉(zhuǎn)向避碰決策系統(tǒng),分別針對(duì)對(duì)遇局面、追越局面和交叉相遇局面進(jìn)行了仿真試驗(yàn),仿真結(jié)果證明了該系統(tǒng)的可靠性與實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：船舶碰撞危險(xiǎn)度 船舶避碰決策 最晚施舵點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U675.96
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-13
• 1.1 選題背景10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 船舶避碰基本理論13-24
• 2.1 船舶避碰的基本理論13-19
• 2.1.1 船舶避碰的過(guò)程13-14
• 2.1.2 會(huì)遇態(tài)勢(shì)的劃分14-16
• 2.1.3 避碰責(zé)任16-17
• 2.1.4 安全會(huì)遇距離17-18
• 2.1.5 避碰行動(dòng)18-19
• 2.2 避碰幾何19-24
• 2.2.1 避碰幾何數(shù)學(xué)模型概述19-20
• 2.2.2 轉(zhuǎn)向避碰數(shù)學(xué)模型20-24
• 第3章 船舶碰撞危險(xiǎn)度模型24-33
• 3.1 船舶碰撞危險(xiǎn)度的概念24
• 3.1.1 碰撞危險(xiǎn)的概念24
• 3.1.2 碰撞危險(xiǎn)度的概念24
• 3.2 確定碰撞危險(xiǎn)度的方法和模型24-27
• 3.2.1 用DCPA和TCPA加權(quán)的方法確定碰撞危險(xiǎn)度25
• 3.2.2 用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定碰撞危險(xiǎn)度25
• 3.2.3 以模糊數(shù)學(xué)的方法建立船舶碰撞危險(xiǎn)度25-26
• 3.2.4 其他26-27
• 3.3 本文建立的碰撞危險(xiǎn)度的模型27-33
• 3.3.1 確定碰撞危險(xiǎn)度的影響因素27-28
• 3.3.2 本文碰撞危險(xiǎn)度模型相關(guān)要素的確定28-31
• 3.3.4 碰撞危險(xiǎn)度模型的建立31-33
• 第4章 基于碰撞危險(xiǎn)度模型的避碰決策33-52
• 4.1 基于碰撞危險(xiǎn)度模型的船舶避碰決策系統(tǒng)在避碰中的應(yīng)用33-37
• 4.1.1 船舶安全會(huì)遇距離的確定33-34
• 4.1.2 避碰行動(dòng)時(shí)機(jī)及行動(dòng)幅度的確定34-36
• 4.1.3 避碰行動(dòng)的有效性的核查和復(fù)航時(shí)機(jī)的確定36-37
• 4.2 基于碰撞危險(xiǎn)度模型的船舶避碰決策的建模與仿真37-52
• 4.2.1 基于碰撞危險(xiǎn)度的船舶避碰決策系統(tǒng)架構(gòu)37-38
• 4.2.2 基于碰撞危險(xiǎn)度的船舶避碰決策流程38-40
• 4.2.3 基于碰撞危險(xiǎn)度的船舶避碰決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)40-52
• 第5章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 總結(jié)52-53
• 5.2 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 研究生履歷60

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李麗娜;曾華嵐;鄭佳春;蔣漪;;船舶避安全判據(jù)量化模型的研究[A];2002航海實(shí)用新技術(shù)論文集[C];2002年

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本文編號(hào)：835806