港口水域船舶緊迫危險避碰避險決策及應(yīng)用研究.pdf

1、港口航道水域由于航道狹窄、水深限制大、障礙物較多、航行密度大，操作余地小等諸多不利因素，船舶發(fā)生碰撞擱淺事故的可能性較高。船舶碰撞事故的發(fā)生，究其原因是由于船舶最終陷入緊迫危險時雙方采取措施不當(dāng)引起；而船舶擱淺觸礁事故的發(fā)生則是因避船或其他原因偏離既定航線未能及時得到預(yù)警引起。因此研究港口水域緊迫危險下兩船的應(yīng)急協(xié)調(diào)避讓決策以及決策過程海圖數(shù)據(jù)快速檢索是港口水域船舶智能化研究的重要內(nèi)容之一。該研究成果在海事案例分析的進(jìn)一步應(yīng)用，對海上安

2、全主管機(jī)關(guān)調(diào)查處理港口水域海事事故和劃分事故責(zé)任的科學(xué)評判，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價值。本文主要工作如下：
　　1、深入研究S-57電子海圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分析海圖數(shù)據(jù)的組織和檢索方式。進(jìn)一步將海圖數(shù)據(jù)重新組織，形成可以實(shí)現(xiàn)快速檢索、合理有序的海圖數(shù)據(jù)。調(diào)查并分析港口水域中船舶避讓礙航物的操船方法，利用優(yōu)化的長方形擱淺觸礁危險預(yù)警區(qū)域作為海圖數(shù)據(jù)檢索區(qū)域，采用動態(tài)拾取海圖數(shù)據(jù)的方法，實(shí)現(xiàn)海圖數(shù)據(jù)的快速檢索及對船舶擱淺觸礁進(jìn)行實(shí)時預(yù)警。

3、>　　2、在導(dǎo)師團(tuán)隊前期寬水域船舶緊迫危險協(xié)調(diào)避碰的基礎(chǔ)上，提出船舶會遇區(qū)域特征（Encounter Area Characteristic，簡稱EAC）的概念，將港口水域劃分不同區(qū)域；根據(jù)船舶位置確定EAC值，結(jié)合船舶交會特征（Encounter Characteristic，簡稱EC）和方位（Relative Bearing，簡稱RB）確立港口水域船舶基本會遇態(tài)勢；調(diào)查和分析港口水域船舶避碰的操船方法，確定港口水域船舶緊迫危險協(xié)調(diào)避

4、讓的不同操船避碰方案；運(yùn)用相對運(yùn)動幾何分析和模擬實(shí)驗驗證相結(jié)合的方法，確立港口水域船舶緊迫危險協(xié)調(diào)避碰決策表。
　　3、運(yùn)用C++編程技術(shù)，將形成的港口水域協(xié)調(diào)避讓決策方案及海圖快速檢索算法融入到導(dǎo)師團(tuán)隊前期研究的寬水域船舶擬人智能避碰決策（ Personifying Intelligent Decision-making for Vessel Collision Avoidance，簡稱PIDVCA）算法，并以動態(tài)庫鏈接到船舶智

5、能操控（Ship Intelligent Handle and Control，簡稱SIHC）仿真平臺的目標(biāo)船服務(wù)器。通過設(shè)計典型態(tài)勢的實(shí)驗方案，驗證了緊迫危險下協(xié)調(diào)避讓算法的有效性。
　　4、提出基于SICH仿真平臺的港口水域船舶智能避碰避險輔助決策系統(tǒng)在海事事故分析應(yīng)用的實(shí)施方案，選取一起海事事故加以驗證。利用SIHC仿真平臺的兩艘船模，通過兩個本船端進(jìn)行二維事故仿真復(fù)現(xiàn)；然后借助本船端手動操船模擬兩船不同階段正確的避讓方法，