各种避让措施下DCPA和TCPA的变化规律及其最佳避让方案的研究.pdf 全文免费

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武汉理工大学硕士学位论文各种避让措施下DCPA与TCPA的变化规律及最佳避让方案研究姓名:翁建军申请学位级别:硕士专业:交通信息工程及控制指导教师:谭箭20040501各种避让措施下DCPA与TCPA的变化规律及最佳避让方案研究摘要船舶避让的优化方案研究是目前船舶避碰领域的前沿课题,优化方案的确定对增进船舶避让安全和提高经济效益有十分重要的意义,它为建立船舶避碰专家系统和海上智能交通管理系统打下了理论基础。本文的研究工作主要体现在以下几方面:1、在众多的碰撞危险度的评估方法中确定一种以DCPA及TCPA为评价因子的船舶碰撞危险度的评价方法,在现有计算方法的基础上,通过考虑船舶会遇局面及来船舷角使DCPA和TCPA的量纲得到统一,从而用同时考虑DCPA及TCPA的方法较正确地计算碰撞危险度,以达到评价避让方案是否最佳的目的。2、确定影响避让效果的十大因素,将其产生的影响以行动时机提前量来消除。3、将船舶会遇局面按国际海上避碰规则所划分的交叉相遇局面、对遇局面、追越局面三种局面分别讨论DCPA和TCPA及其变化规律,结合船舶碰撞危险度评价并确立最佳避让方案。4、将交叉相遇局面作为本文的研究重点,对遇局面和追越局面可以视作交叉相遇局面的特殊情况来处理。5、通过对已有的雷达避碰的各种方案的综合分析,确定~种最佳的雷达避碰方案,应用于交叉、对遇、追越三种局面,从而确定在某个特定会遇局面中应采取何种措施,是转向?减速?还是两者结合。6、对~种特殊的会遇情况:位于转向不变线或其平行线上的来船的DCPA和TCPA的变化作分析,探讨出“转向忌讳角”的求取方法,在避碰方案中应避免使用“转向忌讳角。”在多船避让时,如采取一次转向行动让清所有船舶,则该理论的应用将使避碰方案更加完美。7、对驾驶员的避碰行为作调查统计(交叉相遇),得出驾驶员在交叉相遇局面中的行动幅度和行动时机(距离)的统计数据,得到行动幅度和行动时机的平均值,对“最佳方案”进行修正。8、提出了避让方案进行优化的原则和优化途径。通过本文的研究,为优化避让方案提供了一种优化方法和思路,它将有益于海上实船避碰。关键词:DCPA TCPA碰撞危险度优化避让方案各种避让措施下DCPA与TCPA的变化规律及最佳避让方案研究AbstractThe study of Ship Collision Avoidance Optimization Scheme is the forward taskof the field of Ship Collision Avoidance at present.The determination of the schemeof Collision Avoidance is significant to navigational safety and to increase theeconomic benefits,which supports the theoretical foundation to the establishment ofCollision Avoidance Expert System and Intelligent TIa茁c MIS.The research works of this paper can be mainly demonstrated in the followingaspects:1 New model of Dangerous Degree of Collision Avoidance(DDCA)wasstudied to determinate the best scheme of collision avoidance;2 Ten factors,which affect the avoiding effect,were discussed in details;3 Changing rules of DCPA and TCPA were discussed,according to theInternational Collision Avoidance Rules at Sea,under the following threecircumstances:Cross situation,Head on situation,as well as 0vertake situation;4 To focus the discussion on Cross Situafion.The Head on situation andOvertake situation Call be regarded as aspecial case of Cross Situation;5 Through prehensive analysis of all kinds of schemes,to determine abest scheme of Radars Collision Avoidance,which may be applied to the followingthree circumstances:Cross Situation,Hend Oil Situation as well as Overtake Situation,thus to take any measures to alter course.slow down or slow down with alteration;6 Throu曲the analysis of a special situation,to study the method how tocalculate the range of dangerous angle of Collision Avoidance;7 Through the statistics of action of Collision Avoidance.to find out the rules oftaking actions to revise the‘'Best Scheme”;8 The principle and method of optimization are presented.Keywords:DCPA TCPA DDCA OptimizationScheme of Collision Avoidance11武汉理工大学硕士学位论文第1章绪论1.1 DCPA及TCPA简介1.1.1 I)QPA及TCPA的含义‘DCPA是Distance ofclosest point ofapproach的英文缩写,即两船会遇时的最近会遇距离,在相对运动雷达上,其大小为从圆心到他船的相对运动线的垂直距离,单位为海里(n mite),其中CPA为最近会遇点即垂足。TCPA是Time of closest point of approach的英文缩写,即两船会遇时达到最近会遇的时问。其表达方式一般有两种,一种是相对时间,即从第一次观测他船的时刻起算,单

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