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原文传递基于船联网的多船跟驰模型研究

论文题名：	基于船联网的多船跟驰模型研究
关键词：	破冰护航;多船跟驰模型;船联网;航行安全
摘要：	航运在全球贸易中占有举足轻重的位置。冬季航行过程中船舶跟随破冰船开辟的航道航行以减少被冰困住的风险，但是此过程会增加船舶相互碰撞的风险，所以破冰船护航的跟驰模型研究十分必要。如今，船联网在逐渐的应用到船运当中，船联网在船队跟驰行为中具有普遍性和重要作用。在船舶航行过程中，船舶通信方面也是研究的重点，航海通信如今也是很多人关注的对象，航海通信对于提升船舶航行的效率与安全起到重要作用。　　在航运中的一些高纬度地区，冬季寒冷的天气使海面结冰，使得大多数船只无法正常在有海冰的区域安全航行。随着海冰环境中运输量的增加，破冰护航行动中对于确保航行安全已经变的越来越重要。因此对于冰区环境下的跟驰模型研究很必要。　　本文设计了两种对船舶跟驰的建模及数据处理的方法：冰区的多船跟驰模型，基于船联网的冰区多船跟驰模型。基于以上两种模型，取得了以下研究成果：　　(1)提出了用于连续破冰的破冰船护航行动的多船跟驰模型，并且参考道路交通流的车辆跟驰模型的建模原理，结合考虑冰区的船队航行的安全距离和安全速度模型参数进行建模。该模型可以为破冰船护航行动提供理论上的参考，能够在船舶航海模拟器的实际使用中提供帮助。仿真结果表明，该模型的多船行为仿真结果与经验数据吻合度很高。　　(2)提出了一种基于船联网的冰区多船跟驰模型。该模型考虑了在通信条件下破冰船护航的多船跟驰航行，结合冰对船舶航行的影响和通信对船舶航行安全的影响，并对模型线性稳定性进行分析，获得更准确合理的结果。仿真结果表明，该模型的稳定性仿真结果相比不考虑通信的情况下具有更好的稳定性，并且其基于船联网的多船仿真具有较小的误差。　　最后，对研究成果做出总结，并且对未来的研究工作进行展望。
作者：	邹紫瑶
专业：	通信与信息系统
导师：	张一晋;张伟斌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京理工大学
学位年度：	2019