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海上光污染对船舶夜航安全的影响与对策研究
| 论文题名： | 海上光污染对船舶夜航安全的影响与对策研究 |
| 关键词： | 船舶工程;夜航安全;海上光污染;船舶号灯识别模型 |
| 摘要： | 随着人类社会工业化与城市化进程的加快，以及人们对海洋资源开发与利用的深入，海上光污染作为一种新型污染形态，对船舶夜航安全产生了严重威胁。 从探讨海上光污染的概念出发，利用光学、色度学及视觉工效学等原理，系统分析了海上光污染对船舶夜航安全影响的机理。在此基础上，提出海上光污染对船舶夜航安全的影响因子，并以此为主要评价指标设计了调查问卷;利用SPSS软件对有效问卷的数据进行统计分析，验证了前述机理分析的正确性。 采用船舶号灯可识别性作为评价海上光污染程度的指标，建立了基于BP神经网络的船舶号灯识别模型;为了提高船舶号灯神经网络识别模型的识别效率，对克隆选择算法进行了针对性的改进，将灵敏度分析法用于确定寻优尺度因子，并用于BP神经网络的结构优化，提高了寻优的方向性与效率。通过对在海上拍摄的实景照片进行学习和识别的仿真，验证了基于改进克隆优化算法BP网络模型的有效性。 为了提高船舶号灯在海上光污染水域的可识别性，提出了一种基于激光二极管阵列的船舶号灯系统设计方法。基于半导体激光器的发光原理及船舶号灯的技术属性要求，以激光二极管作为光源，提出激光船舶号灯的设计方法，并仿真分析了该新型号灯的灯光强度、光弧范围及颜色属性。仿真结果表明，该新型号灯满足《国际海上避碰规则》（下文简称《规则》）对船舶号灯各项技术属性的要求。 从法律角度提出防治海上光污染对船舶夜航安全影响的两点措施。其一，在现行《规则》第三条中增加第14款——“高亮度水域”的定义，并修改《规则》第二章第三节的标题及内容，使得《规则》能够更好地指导避碰实践、厘清船舶间的避让责任;其二，在分析认定海上光污染的法律依据及我国对此立法缺位的基础上，提出防治海上光污染的立法构想。 综上，本文分析并验证了海上光污染对船舶夜航安全影响的机理;建立了基于改进克隆算法的船舶号灯BP网络识别模型，并取得了良好的仿真效果;从技术与法律两个层面提出了防治海上光污染的措施。 |
| 作者： | 朱金善 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 孙立成 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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