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港口水域船舶避碰避险决策机理研究
| 论文题名： | 港口水域船舶避碰避险决策机理研究 |
| 关键词： | 港口水域;避碰避险;决策机理;船舶智能操控;预警模型;搁浅触礁危险 |
| 摘要： | 随着90年开始VTS在我国逐步投入应用，港口水域内航行船舶的监管效率有明显成效，但相关统计资料显示，港口水域内船舶事故仍有发生，且船舶搁浅触礁和碰撞事故占多数，通过对厦门港VTS中心调研，因设备的碰撞及搁浅触礁危险预警机制不尽合理，值班人员根据经验判断压力大且具有一定主观性。为了提高危险预警的准确性及拓展前期开阔水域船舶拟人智能避碰决策（ Personifying Intelligent Decision-making for Vessel Collision Avoidance，简称PIDVCA）的应用范围，针对港口水域的特殊性，需要研究适合于港口水域的船舶搁浅触礁危险预警及智能避碰避险决策模型及算法，本文主要研究工作如下： 1、分析阐述船舶避碰避险决策机理。论述了船舶避碰避险决策原理，设计了避碰避险决策流程；运用预测复航限制时间概念及提出避让优先级等相关模型，初步提出复合避让决策模块研究思路其算法设计流程。 2、船舶智能避险决策算法研究。针对现有海图数据检索矩型区域模型的不足，充分考虑船舶类型、尺度及其操纵性因素以及驾引人员避浅避礁（以下简称“避险”）通常做法，根据安全航迹带设计思路，利用几何分析方法，结合港口水域调查问卷结果，以不同舵角、不同改向角下的新航向距离和横距，构建适用于港口水域具有不同危险等级的搁浅触礁危险区域模型；在此基础上，通过定义船舶区域属性，研究船舶智能避险决策算法，将其集成到我校自主研发的船舶智能操控（Ship Intelligent Handle and Control，简称SIHC）仿真平台，通过仿真实验验证其合理性。 3、港口水域船舶智能避碰决策模型及算法研究。基于前开阔水域PIDVCA基础模型，利用几何分析方法，考虑航道内航道线等约束条件，进一步优化了前期研究的港口水域船舶碰撞危险度模型，重点研究了港口水域船舶智能避碰决策模型及算法，利用VC++编程融入PIDVCA算法，以动态库的方式集成到SIHC仿真平台上，通过设置典型案例仿真验证模型及算法的合理性。 4、船舶搁浅触礁危险预警模型及智能避碰避险决策算法的初步应用。将算法集成到SIHC仿真平台的目标船服务器，一方面作为VTS智能监管服务器终端的智能预警关键技术，初步实现碰撞及搁浅触礁危险预警智能显示及信息自动传递；另一方面使目标船服务器上的船舶在港口水域实现航迹自动保持、自动避碰及避险功能，即成为所谓的“模拟智能船舶”。 |
| 作者： | 王鹏鲲 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李丽娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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