基于模糊模式识别的船舶避让时机决策模型研究

发布时间：2017-09-25 01:35

  本文关键词：基于模糊模式识别的船舶避让时机决策模型研究

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【摘要】：在海上交通事故中,船舶碰撞事故数量居首位,如何有效的减少或避免船舶碰撞事故的发生,成为航运界亟待解决的问题。自上世纪五、六十年代开始,船舶避碰决策系统的研究受到航海界的高度关注,并取得了一定成果。在船舶避碰决策系统中,如何确定船舶避让时机是一个备受关注的问题。船舶避让时机的研究,一方面有助于船舶避碰决策系统的发展,另一方面可以为驾驶员的避碰决策提供参考。本文基于船舶转向避让效应的研究和船舶转向避让时机影响因素的分析,应用模糊模式识别理论建立避让时机决策模型。本文主要研究内容包括以下几个方面：(1)船舶转向避让效应研究。用转向角相同时相对运动线变化角的大小来体现转向避让效应,首先基于避碰几何建立船舶转向避让数学模型,然后绘制三维图像,分析转向角度相同时,来船舷角和船速比对相对运动线变化角的影响,研究船舶转向避让效应。(2)船舶转向避让时机影响因素的分析。基于对影响船舶转向避让时机诸多因素的分析,选取转向避让效应、DCPA变化量、船舶种类和船舶长度作为本文确定转向避让时机的影响因素,并将四个影响因素量化。(3)应用模糊模式识别理论建立避让时机决策模型。本文将避让时机分为“及早”、“早”、“较早”、“一般”、“较晚”五类标准模式,将选取的影响因素作为识别指标进行模式识别,以距离区间和TCPA的范围作为决策模型的输出,当来船距离和TCPA之一达到阈值时,本船即采取避让行动。应用本文建立的避让时机决策模型进行模拟计算,对不同会遇局面的输出结果进行对比分析,并与专家决策结果对比分析,结果表明：决策模型符合航海实践,比较合理。
【关键词】：避让时机 模糊模式识别 转向避让效应
【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;U698
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 选题背景及意义10
• 1.2 船舶避让时机研究现状及分析10-13
• 1.2.1 基于船舶领域的避让时机决策模型11
• 1.2.2 基于避碰行为统计方法的避让时机决策模型11-12
• 1.2.3 基于碰撞危险度的避让时机决策模型12-13
• 1.3 研究的主要内容13-15
• 第2章 船舶转向避让效应研究15-33
• 2.1 船舶转向避让数学模型15-18
• 2.2 转向避让效应的影响因素研究18-32
• 2.2.1 来船舷角对相对运动线变化角度的影响18-27
• 2.2.2 船速比对相对运动线变化角度的影响27-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 模糊模式识别方法33-40
• 3.1 模糊模式识别方法概述33
• 3.2 模糊模式识别方法的选取33-34
• 3.3 模糊模式识别理论模型34-40
• 3.3.1 建立实测指标相对隶属度矩阵和标准指标相对隶属度矩阵34-35
• 3.3.2 建立模糊模式识别评判模型35-38
• 3.3.3 确定指标权重矩阵的原则与公式38
• 3.3.4 确定评判指标——级别变量的特征值38-40
• 第4章 船舶避让时机决策模型研究40-59
• 4.1 影响避让时机主要因素的分析与选取40-41
• 4.1.1 影响避让时机的主要因素分析40-41
• 4.1.2 影响避让时机的主要因素的选取41
• 4.2 影响避让时机的各因素权重的确定41-43
• 4.3 标准指标特征值矩阵和相对隶属度矩阵的建立43-54
• 4.3.1 五类标准模式的转向避让效应评价值的确定43-51
• 4.3.2 五类标准模式的DCPA变化量的确定51-52
• 4.3.3 五类标准模式的船舶种类潜在危险度评价值的确定52-53
• 4.3.4 五类标准模式的船舶长度的确定53
• 4.3.5 标准指标矩阵和标准指标相对隶属度矩阵的建立53-54
• 4.4 标准模式对应的距离区间和TCPA范围的确定54
• 4.5 模拟计算54-59
• 第5章 总结与展望59-60
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 附录 船舶转向避让时机调查问卷64-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 邱志雄,兰培真;船舶避碰综合决策系统[J];大连海运学院学报;1992年03期

2 郑中义,吴兆麟;基于直航船满意度函数的两船避碰决策模型[J];大连海事大学学报;2000年01期

3 李新峰;刘国东;;模糊模式识别法在评价地下水水质中的应用[J];地下水;2008年04期

4 陈佳媛;王志强;刁艳芳;;水资源可持续利用状态模糊评价模型研究[J];水利与建筑工程学报;2013年01期

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本文编号：914622