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基于AIS的内河船舶智能避碰专家系统设计及实现
| 论文题名： | 基于AIS的内河船舶智能避碰专家系统设计及实现 |
| 关键词： | 碰撞危险度;专家系统;智能避碰;船舶领域模型;内河航运 |
| 摘要： | 内河航运在我国交通运输中地位越来越重要，但随着内河船舶数量不断增加，且船舶不断向大型化高速化发展，以及内河环境复杂多变和内河河流弯曲等这些问题给船舶航行安全带来了严峻的考验。为了减少和避免船舶碰撞事故的发生，加强船舶避碰决策系统的研究是十分重要的。避碰专家系统的研究标志着船舶避碰系统朝着智能化、信息化方向迈进，同时促进了航海自动化发展并保证了内河航行安全。 本文通过对船舶避碰机理进行深入研究，利用船舶避碰定量研究的结果，建立了一个更合理、更完备的避碰知识库，并通过专家系统的设计实现了一个能实时帮助船舶驾驶员进行避碰决策专家系统。 本文主要完成以下几个工作： 1.通过整理和研究国内外各种专家系统、船舶避碰系统和AIS系统相关资料和文献，找出传统船舶避碰系统中信息获取机构的不足，提出了将AIS应用到船舶避碰领域的构想。 2.根据船舶碰撞阶段进行划分研究，提出以定量的方式对船舶会遇态势划分理念。通过总结前人对船舶领域的研究，本文提出内河中合适的船舶领域模型，利用了模糊理论方法对船舶碰撞危险进行综合评判。通过建立避碰危险度计算数学模型客观合理地评价了船舶的碰撞危险，可以用于船舶避碰决策系统中。 3.根据专家系统的一般结构模式建立了船舶避碰系统，并对专家系统结构中的重要部件：知识库、动态数据库、推理机进行了设计。同时对系统所采用的知识表示方法与搜索算法进行了研究。 4.对船舶避碰的整个过程进行了全面系统的研究，建立了安全通过距离、紧迫局面和船舶碰撞危险度的数学模型，定量划分了船舶会遇态势和避碰行动局面，并对如何确定船舶避碰行动时机、幅度和复航时机进行了探讨。 5.通过对所提出系统模型及船舶碰撞态势进行分析研究，并分别将船舶碰撞中会遇态势和交叉态势时船舶避碰问题进行仿真实验。仿真结果表明：系统能够很好地对两船会遇局面作出分析、判断，并给出合理有效的避碰决策。 研究成果不仅可为内河船舶安全航行保驾护航，减少因人为失误而造成的船舶碰撞事故，为安全、畅通、快捷的内河航运提供良好的技术保障；而且促进我国内河航运事业的蓬勃发展，推动经济的快速发展。 |
| 作者： | 彭丽丽 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 陈先桥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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