原文传递
内河船舶领域及避碰模型优化研究
| 论文题名： | 内河船舶领域及避碰模型优化研究 |
| 关键词： | 运输船舶;椭圆饼形;避碰决策;路径优化;碰撞危险度 |
| 摘要： | 近年来，内河船舶的数量急剧增多，船舶密度不断增大，加之受航道、桥梁、水深的限制，以及复杂航行环境的影响，船舶操纵日趋困难，碰撞事故时有发生。碰撞事故不仅造成人身安全和经济损失，而且对于危险品运输船舶事故，往往造成严重的水域污染。因此，如何防止船舶碰撞事故的发生是内河交通安全领域亟待解决的问题。 本文在二维船舶领域和蛋形船舶领域的基础上，提出椭圆饼形的三维动态船舶领域，基于船舶领域建立内河船舶避碰路径优化模型。相比原有内河避碰决策模型，更多考虑相对速度、来船方位、航道边界、桥梁、水深等因素进行模型优化，并成功用于多种内河避碰情形的模拟仿真。具体研究内容如下: (1)对船舶领域、船舶碰撞危险度（CRI）和船舶避碰决策方法三个部分进行综述，对比分析内河船舶避碰研究的现状，指出内河船舶领域及避碰的研究趋势。 (2)从航行环境、会遇船只、船舶自身三方面对内河碰撞危险源进行识别分析;分析不同航行环境的船舶领域模型，根据狭窄水域的对遇、追越等模型，简化内河船舶领域模型;并在此基础上，分析领域的三维性和动态性，构建内河三维动态船舶领域空间模型。 (3)考虑船舶最小安全距离、岸吸、船吸等因素，构建三维的最小安全领域;结合三维动态船舶领域进行船舶碰撞危险分析，利用模糊理论方法，对水面、水上、水下等部分，建立内河船舶碰撞危险度综合评判数学模型。 (4)以最小危险度和最短避碰路径为目标，基于路径点编码的遗传算法，建立内河船舶避碰路径优化模型;利用混沌理论改进遗传算法，应用MATLAB编程分别在水面碍航物、桥梁、水底碍航物、两船对遇、追越避碰情况下做了仿真实验，以检验模型和算法的正确性。 仿真实验表明，本文基于三维动态船舶领域建立的内河船舶避碰路径优化模型，可以应用于内河船舶避碰。研究成果为内河船舶避碰研究提供一种新的思路和方法，对保障内河水上交通安全具有重要意义。 |
| 作者： | 赵虎刚 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 盛进路 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
