基于船舶碰撞危险度的避碰决策研究

发布时间：2017-09-12 07:12

  本文关键词：基于船舶碰撞危险度的避碰决策研究

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【摘要】：在全球一体化进程中,海洋运输做出了巨大的贡献,海上航行的船舶数量不断上升,船舶之间的会遇率随之增加,进而导致船舶发生碰撞事故的概率增大,随之而来的是人命、财产以及海洋环境的损失。实现船舶自动避碰,不但可以减少人为因素的影响,在某种程度上甚至可以避免碰撞事故的发生。避碰决策是船舶自动避碰的关键,本文以船舶碰撞危险度模型为基础,对船舶避碰决策进行了深入的研究,建立了基于船舶碰撞危险度的避碰决策模型。具体工作如下：(1)在已有的船舶转向避碰数学模型的基础上,考虑了本船的操纵特性,计算本船转向过程中的进距、横距以及目标船的位移,得到本船及目标船转向后的位置坐标,最后得到船舶转向后的DCPA值。(2)为DCPA和TCPA建立隶属度函数。分析船舶领域、最晚施舵点及动界相关文献,确定DCPA和TCPA隶属度函数的边界值。以船舶到达最晚施舵点处两船的最小会遇时间和两船距离为动界值时的最小会遇时间作为TCPA的边界值；以船舶到达最晚施舵点时,采取避碰行动后的最小会遇距离值以及由修正后的Goodwin船舶领域模型确定的安全会遇距离作为DCPA的边界值。(3)分析碰撞危险度模型相关文献,以TCPA和DCPA为基础变量建立船舶碰撞危险度模型。(4)建立船舶转向避碰决策数学模型。根据修正后的Goodwin的船舶领域模型确定安全会遇距离SDA；将SDA作为行动后的DCPA值,确定避碰行动时机与行动幅度之间的函数关系；根据碰撞危险度模型,确定本船的行动时机与行动幅度。(5)在MATLAB2010b仿真平台下建立基于船舶碰撞危险度的船舶转向避碰决策系统,分别针对对遇局面、追越局面和交叉相遇局面进行了仿真试验,仿真结果证明了该系统的可靠性与实用性。
【关键词】：船舶碰撞危险度 船舶避碰决策 最晚施舵点
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U675.96
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 选题背景10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12
• 1.3 本文主要研究内容12-13
• 第2章 船舶避碰基本理论13-24
• 2.1 船舶避碰的基本理论13-19
• 2.1.1 船舶避碰的过程13-14
• 2.1.2 会遇态势的划分14-16
• 2.1.3 避碰责任16-17
• 2.1.4 安全会遇距离17-18
• 2.1.5 避碰行动18-19
• 2.2 避碰几何19-24
• 2.2.1 避碰几何数学模型概述19-20
• 2.2.2 转向避碰数学模型20-24
• 第3章 船舶碰撞危险度模型24-33
• 3.1 船舶碰撞危险度的概念24
• 3.1.1 碰撞危险的概念24
• 3.1.2 碰撞危险度的概念24
• 3.2 确定碰撞危险度的方法和模型24-27
• 3.2.1 用DCPA和TCPA加权的方法确定碰撞危险度25
• 3.2.2 用人工神经网络确定碰撞危险度25
• 3.2.3 以模糊数学的方法建立船舶碰撞危险度25-26
• 3.2.4 其他26-27
• 3.3 本文建立的碰撞危险度的模型27-33
• 3.3.1 确定碰撞危险度的影响因素27-28
• 3.3.2 本文碰撞危险度模型相关要素的确定28-31
• 3.3.4 碰撞危险度模型的建立31-33
• 第4章 基于碰撞危险度模型的避碰决策33-52
• 4.1 基于碰撞危险度模型的船舶避碰决策系统在避碰中的应用33-37
• 4.1.1 船舶安全会遇距离的确定33-34
• 4.1.2 避碰行动时机及行动幅度的确定34-36
• 4.1.3 避碰行动的有效性的核查和复航时机的确定36-37
• 4.2 基于碰撞危险度模型的船舶避碰决策的建模与仿真37-52
• 4.2.1 基于碰撞危险度的船舶避碰决策系统架构37-38
• 4.2.2 基于碰撞危险度的船舶避碰决策流程38-40
• 4.2.3 基于碰撞危险度的船舶避碰决策系统实现40-52
• 第5章 总结与展望52-54
• 5.1 总结52-53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-59
• 致谢59-60
• 研究生履历60

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李丽娜;曾华岚;郑佳春;蒋漪;;船舶避安全判据量化模型的研究[A];2002航海实用新技术论文集[C];2002年

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本文编号：835806