智能船舶交通管理系統(tǒng)關鍵技術的研究與應用.pdf

1、VTS是一個在保障船舶交通安全、提高船舶航行效率和保護環(huán)境方面能發(fā)揮重要作用的岸基信息系統(tǒng)。航運業(yè)的快速發(fā)展及其對水上交通安全保障要求的不斷提高，要求VTS具備更先進的技術手段和更完善的功能。而目前的VTS正面臨著信息豐富但知識貧乏的困境。我們能夠獲得大量信息，但是沒有成熟的技術方法對其進行分析，信息處理效率和信息利用率較低，這限制了VTS向更高級別的發(fā)展。本文主要進行了以下幾個方面的工作:
　　 提出了智能化VTS的核心功能是

2、智能化船舶航行危險預測、船舶安全航行計劃和船舶交通組織方案的智能決策。為了有效實現這些核心功能，構建了由GIS-T數據倉庫、綜合信息處理中心、智能決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)及各子系統(tǒng)之間的接口部分5個模塊構成的智能化VTS綜合信息平臺。
　　 提出了基于GIS-T的船舶交通管理系統(tǒng)體系結構。首先建立GIS-T數據庫，分析電子海圖ENC文件數據格式，提取ENC文件中的屬性信息和矢量信息，經處理后分類存儲至GIS-T數據庫中，利用GIS

3、-T強大的數據管理和空間分析能力，有效地改善了VTS空間數據管理復雜、查詢速度慢、空間數據分析能力不足等缺點。
　　 提出了一種基于模糊理論的船舶擱淺預警算法。首先分析擱淺致因，找出影響擱淺最重要的因素，建立各因素的隸屬度函數并分配權重，在船舶動態(tài)信息更新時，從GIS-T數據庫中提取對船舶安全航行構成威脅的危險元素，實時建立船舶與危險元素間的計算模型，用模糊理論綜合評判模型計算船舶的擱淺危險度GRI，GRI可以實時準確地反映出船

4、舶面臨擱淺的危險程度，有效改善了VTS擱淺預警誤警率、虛警率高的問題。
　　 提出了一種基于遺傳算法設計船舶避淺航線的算法。算法以航程最短和航線轉向幅度角最小為目標，以避開擱淺危險區(qū)域和不偏離航道作為約束條件構造適應度函數。算法用時短，種群迭代次數少，能夠迅速收斂至唯一解。相同背景條件下，采用不同航線轉向點數求得的避淺航線，結論基本相同，嚴格符合避淺航線的設計規(guī)則，有效地提高了VTS助航服務的智能化水平。
　　 提出了一