恶劣天气下海上交通风险动态预评估研究

发布时间：2021-11-08 17:28

　　为了解决在恶劣天气下未来某一时段内船舶“能不能安全航行”和“如何安全航行”两个关键性问题,构建能动态显示恶劣天气下未来某一时段内某一重点关注船舶在某一重点关注海域或航线上的海上交通风险等级,同时具有可视化、智能化预警监控等辅助决策功能的恶劣天气下海上交通风险动态预评估系统,主要开展了以下研究:首先,运用模糊综合评判法,建立了3种恶劣天气下海上交通风险动态预评估数学模型,数学模型中重点考虑动态环境因素和重点关注船舶,有效提高了风险评估的针对性和合理性。以能见度不良天气为例,通过采集大样本,以及采用不完备信息条件下模糊信息分配理论修正专家调查法,确立了能见度不良天气下海上交通风险矩阵。数据对比分析表明:修正后的风险矩阵能充分体现海上交通风险特征和实际状况,避免了专家调查法完全依赖主观判断的缺点,有效提高了风险评估的准确性和可靠性,为实现恶劣天气下海上交通风险预警监控等辅助决策的可视化、智能化奠定了坚实的理论基础。其次,运用ADAS-WRF数值天气预报模式系统等国内外现代气象科技对气象和海洋部门提供的海上恶劣天气预报信息数据进行时间和空间精细网格化技术处理,并采用人工神经网络中极限学习机理论... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２技术路线图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ??１．３．２主要工作与内容安排??

０１Ｘ３６９和１９６Ｘ?１８７，模式层顶为５０?ｈＰａ，??垂直分层为５１层，边界层内大致有１１层。系统的积分步长为３０”，预报时效为４８?ｈ，??空间网格为ｌ〇ｋｍ，每ｌｈ输出一次预报结果。??数值预报的计算由天津市气象局的ＩＢＭ?Ｃｌｕｓｔｅｒ?１６００高性能计算机集群系统完成。??集群系统包含１６台ｐ７－５７５计算节点服务器，２台登陆节点和１台管理维护节点，每台??服务器内置１６路１．９吉赫兹ＰＯＷＥＲ５＋处理器，总浮点运算理论峰值高达１．８８十亿次??浮点运算每秒。模拟区域见图３．１。??圓丨：??图３．１中尺度数值预报模式计算区域范围??Ｆｉｇ．?３．１?Ａｒｅａ?ｏｆ?ｍｅｓｏ－ｓｃａｌｅ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｗｅａｔｈｅｒ?ｆｏｒｅｃａｓｔ??－６３?－??

?恶劣天气下海上交通风险动态预评估研宄???实际工作中，每天０９００时、２１００时在丨ＢＭ高性能计算机上以定时作业的方式，提??交数值天气预报所需的各种气象要素预报常实际计算输出效果见图３．２。??２２０?１３０?ｔ??ｉ２〇?丨■丨丨丨丨丨丨山．ｍ＼丨丨丨“山ｍ，ｉ＿，＿?‘山丨＂？丨??２２０?２３０?２４０?２６０?２６０?２７０?２８０?２００?３００?３１０?３２０?３?３０?３４０?３５０?３?ＳＯ??ＢＡＨＢ?ＶＫＣＴＯＫＳ：?ｒＵＵ．?ＢＡＫＢ?＝?３?ｍ?篇，??ｔ?Ｉ?—?Ｉ?——————??Ｚ?４?６?０?１０?１８?Ｍ?１０?ｍ?？－＊??Ｍｏｄｅｌ?Ｉｎｆｏ?Ｖ２．２?１?Ｎｏ?Ｃｕ?ＹＳＵ?ＰＢＬ?ＷＳＭ?６ｃｌ＆ａｓ?Ｎｏ＊ｈ?ＬＳＭ?Ｓ?Ｏ?ｋｍ．?５０?ｌ？ｖ＊ｌａ．?２４?ｍｃ??１．Ｗ－?ＲＲＴＭ?ＳＷ－?Ｄｕｄｈｔａ?Ｄ１ＦＦ：?？ｉｍｎｌｅ?ＫＭ?２Ｄ?Ｓｍａｏｏｒ??图３．２中尺度数值预报系统实际计算输出效果??Ｆｉｇ．?３．２?Ｏｕｔｐｕｔ?ｏｆ?ａｃｔｕａｌ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｅｓｏ－ｓｃａｌｅ?ｎｕｍｅｒｉｃａｌ?ｗｅａｔｈｅｒ?ｆｏｒｅｃａｓｔ??３．１．２精细化网格海浪信息数据处理技术??精细化网格海浪预报信息数据是运用美国开发的第三代海浪数值预报模式??（ＷＡＶＥＷＡＴＣＨ?ＩＩＩ）作为基本的海浪数值预报模式，由中国国家气象中心研发的Ｔ２１３??全球中期海浪数值天气预报系统或ＷＲＦ中尺度高分辨率海浪数值预报试验系统提供洋??面风场等洋面气象信息数据，经过技术改进和移植，研发出的可用于预报不同范围不同??


本文编号：3483921