船舶交通風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估研究.pdf

1、近年來，隨著船舶交通流量的日益增加，海上交通的監(jiān)管工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，海上交通系統(tǒng)的安全問題也日益突出。所以，對(duì)管轄海域的交通風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的識(shí)別和程度評(píng)估已成為海上智能交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　現(xiàn)有研究主要集中于單船舶的碰撞風(fēng)險(xiǎn)和航行異常檢測(cè)，碰撞風(fēng)險(xiǎn)研究主要是碰撞危險(xiǎn)度。然而，現(xiàn)有的研究有兩個(gè)方面的不足，i）缺乏對(duì)系統(tǒng)層面的各類實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行建模和計(jì)算，從而難以從整體把握交通態(tài)勢(shì);ii）缺乏概率意義的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)定量

2、研究，而定量研究對(duì)于海事管理部門的管理工作具有一定的指導(dǎo)價(jià)值。針對(duì)當(dāng)前研究的不足，本文的工作有如下幾個(gè)方面:
　　一、針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，利用信息融合和概率知識(shí)對(duì)實(shí)時(shí)船舶系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量建模，同時(shí)提出了風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法并設(shè)計(jì)了一種系統(tǒng)拓?fù)浞謱踊喌乃惴?，?duì)風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算進(jìn)行簡化。此外，設(shè)計(jì)了風(fēng)險(xiǎn)效用函數(shù)來衡量同一區(qū)域不同時(shí)間段或者不同區(qū)域同一時(shí)間段系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)的變化程度，并設(shè)計(jì)了一種基于速度調(diào)節(jié)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)控制策略，從而為降低系統(tǒng)碰撞風(fēng)

3、險(xiǎn)提供了理論依據(jù)和控制方法。最后，通過大量仿真驗(yàn)證了所提建模方法能有效地量化系統(tǒng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)，所提出的策略能夠有效降低風(fēng)險(xiǎn)。
　　二、針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)航行異常風(fēng)險(xiǎn)，利用高斯混合模型(GMM)和主成分分析(PCA)對(duì)單船舶航行數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)劃分，并提出了一種基于置信區(qū)間的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法。然后結(jié)合GMM和PCA兩者的結(jié)果進(jìn)行異常識(shí)別。最后，通過大量實(shí)驗(yàn)說明了所提方法能夠較好地建模船舶航行狀態(tài)，量化船舶航行風(fēng)險(xiǎn)，識(shí)別航行異常數(shù)據(jù)。
　　三、綜