VTS船舶自动避碰决策支持系统的设计

发布时间：2019-08-09 10:26

【摘要】：近年来,随着航海运输事业的飞速发展,船舶种类的多样化,船舶数量和吨位的不断增加,船舶的速度也在不断提高,如何保障船舶交通安全已经成为世界各国学者的研究课题。VTS的目的是保障监管水域内船舶航行安全,虽然统计资料表明,建立VTS后,VTS管理水域的船舶交通事故有效减少,但仍时有发生。其中原因之一,就是VTS的信息评估功能,特别是交通形势和交通危险评估功能尚不具备。因此,研究VTS的交通形势和交通危险预测功能的实现方法,对于提升VTS的效能,实现VTS的建设目标具有重要的理论和工程应用意义。本文的研究目的是为VTS危险的评估寻求一种更有效的方法,以提高VTS在船舶信息服务的质量。本文的研究内容有：对VTS系统获得的船舶、水文、气象、地理等信息进行分析处理,对监管水域船舶可能出现的碰撞危险作出判断并预警；在不同的航行水域中可选择相应的预警模型,并可以有效预警。本文的研究方法是在宽阔水域和受限水域中分别建立不同的船舶领域预警模型,宽阔水域预警模型充分考虑了VTS所提供的船舶尺度、船舶操纵性能、船舶载货种类、航速、航向、航道以及船舶周围的水域环境等信息；受限水域预警模型由于航道、浮标、其他船舶的限制,充分考虑了船舶尺度、船舶载货种类、航速、航向、航道以及船舶周围的水域环境等信息。最后利用Microsoft Visual Studio 2010 和 Microsoft SQL Server 2005工具构建平台,通过ECDIS显示平台对宽阔水域和受限水域预警模型分别进行了仿真实验,结果证明了所建模型是有效的。
【图文】：

示意图,船舶领域,示意图,避让行动

船位于本船的船舶领域么外，但对来船而言本船己经侵犯了其船舶领域的情况。逡逑显然在这种情况下会遇双方对碰撞危险的判断会出现分歧，这就极有可能造成不逡逑协调避碰的情况。如图３．３所示。逡逑揓逡逑图３．３两船会遇船舶领域示意图逡逑Ｆｉｇ．邋３．３邋Ｔｈｅ邋ｅｎｃｏｕｎｔｅ代ｄ邋ｖｅｓｓｅｌｓ’邋ｄｏｍａｉｎｓ逡逑图中Ａ船己侵入Ｂ船的船舶领域，对Ｂ船而言己形成碰撞危险。而Ｂ船一直逡逑处于让路船Ａ船的船舶领域Ｗ外，对Ａ船而言是安全的，让路船Ａ船在此情况下逡逑可能不会采取避让行动。这就可能导致Ｂ船单独采取行动，从而引起不协调避碰逡逑行动的发生。因此为避免在自动避碰系统中因船舶领域大小不同而引起的不协调逡逑的避让行动，必须保证两船都能在安全距离上通过。使整个避碰行动的过程中两逡逑船的船舶领域都不被对方侵犯。逡逑－３２－逡逑

示意图,会遇过程,船舶领域,示意图

适用于像Ｇｏｏｄｗｉｎ船舶领域模型这类的由正规圆形组成的船舶领域。但对于近年逡逑来新发展起来的由复杂图形构成的船舶领域模型适用性较差，容易出现较大误差。逡逑在这里Ｗ本文建立的船舶领域模型为例，，分析ＤＣＰＡ判断方法的不足。如图３．４逡逑所示。逡逑．／逡逑Ａ逡逑图３．邋４会遇过程示意图逡逑Ｆｉｇ．邋３．４邋Ｍｅｅｔｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑Ａ、Ｂ两船互相接化形成交叉相遇局面。从图中可［Ｕ看出最近会遇距离ＤＣＰＡ逡逑要大于最近会遇点方位上的船舶领域，根据原有方法则可得出两船之间不存在逡逑碰撞危险的结论。但从示意图中可知，在整个会遇阶段，Ｂ船存在穿过Ａ船的船逡逑－巧－逡逑
【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】：U69-39;TP311.52

【引证文献】