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基于场论的复杂场景智能船舶碰撞风险辨识
| 论文题名： | 基于场论的复杂场景智能船舶碰撞风险辨识 |
| 关键词： | 智能船舶;复杂场景;碰撞风险辨识;场论 |
| 摘要： | 智能船舶发展与应用的前提是保障航行安全，碰撞风险辨识是保障其安全航行的重要步骤。为解决传统碰撞风险辨识方法在复杂场景中的应用局限性问题，进一步提高碰撞风险辨识的精确性并实现早期风险预警，本文以复杂场景为研究对象，开展了基于场论的智能船舶碰撞风险辨识方法研究。具体研究内容如下： （1）从《国际海上避碰规则》量化角度出发，给出会遇局面定量判断方法，并对船舶领域模型及基于领域的安全标准进行分析总结。 （2）从场论思想出发，引入高斯函数和 Sigmoid 函数，建立环境势能场通用模型并提出针对碍航物的势能场构建方法；基于船位预测不确定性模型改进四元船舶领域，进而建立了动态船舶风险场模型。 （3）提出复杂场景下基于场论的智能船舶碰撞风险计算方法，将船舶领域重叠的几何问题转化为场能叠加问题；结合航海实践要求进行碰撞危险度分区，并考虑最近会遇点，提出了完整的碰撞风险辨识流程；通过设置不同复杂场景进行仿真实验进一步验证方法的有效性。结果表明，本文提出的方法能够准确识别不同场景下的碰撞风险，实现早期风险预警。 针对复杂场景下智能船舶航行安全的重大需求，本文基于场论思想，把船舶领域和碰撞风险有效结合起来，提出了基于场论的智能船舶碰撞风险辨识方法。该方法可为复杂场景下智能船舶的安全航行提供理论支撑，具有实际应用价值。 |
| 作者： | 乔振兴 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 张英俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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