船舶緊迫危險避碰決策方法研究.pdf

1、船舶碰撞事故的發(fā)生究其過程最終均因陷入緊迫危險且雙方采取措施不當(dāng)，然而，目前國內(nèi)外學(xué)者對緊迫危險情況下如何采取協(xié)調(diào)措施避免碰撞或減少碰撞損失還鮮有研究。根據(jù)STCW馬尼拉公約及國家海事局關(guān)于《駕駛臺資源管理》評估規(guī)范要求對船長、駕駛員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行應(yīng)急反應(yīng)訓(xùn)練。因此，研究緊迫危險情況下的應(yīng)急操船決策很有必要，對船舶航行安全及航海模擬器培訓(xùn)教學(xué)具有學(xué)術(shù)研究與實際應(yīng)用價值。本文采用幾何分析與仿真模擬實驗相結(jié)合的方法，重點研究了船舶緊迫危險操船決策

2、的相關(guān)模型及算法，主要工作如下：
　?。?）優(yōu)化了緊迫危險協(xié)調(diào)避碰決策相關(guān)模型及算法?；诖皵M人智能避碰決策（PIDVCA）方法的研究基礎(chǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化了船舶碰撞區(qū)域半徑估算模型及緊迫危險距離的量化模型；提出了緊迫危險最大臨界距離的概念，并將其作為系統(tǒng)判定兩船是否陷入緊迫危險的判定閾值；運用了相對運動幾何分析與仿真實驗相結(jié)合的方法，基于兩船的交會特征，分析總結(jié)了兩船基本會遇態(tài)勢，形成了緊迫危險協(xié)調(diào)避碰決策表，優(yōu)化了緊迫危險協(xié)調(diào)避碰

3、決策算法。
　?。?）初步形成了緊迫危險減小碰撞損失操船研究方法。提出了碰撞損失最小臨界距離的概念，并運用真運動幾何分析建立了碰撞損失最小臨界距離估算模型；通過分析大量的文獻(xiàn)資料，總結(jié)了碰撞損失的影響因素，建立了船舶碰撞損失損失二維權(quán)值表；基于碰撞損失最小臨界距離、兩船會遇態(tài)勢以及船舶碰撞損失二維權(quán)值表，確定緊迫危險減小碰撞損失操船方案。
　?。?）利用Visual C++開發(fā)工具將設(shè)計的協(xié)調(diào)避碰決策及減小碰撞損失操船方案算

4、法編程并集成到PIDVCA算法，以動態(tài)鏈接庫方式嵌入SIHC仿真測試平臺，實現(xiàn)了操船決策自動生成；根據(jù)協(xié)調(diào)避碰決策表設(shè)計實驗方案，驗證了協(xié)調(diào)避碰決策算法的有效性；通過設(shè)計右前方典型會遇態(tài)勢的仿真示例，驗證了減小碰撞損失操船方案研究方法的可行性。
　?。?）基于PIDVCA方法研究成果，提出了緊急避碰決策支持模塊的設(shè)計思路與實現(xiàn)方法，設(shè)計并實現(xiàn)了緊迫危險協(xié)調(diào)避碰決策及緊迫危險減小碰撞損失操船決策UI界面；初步探討了將緊急避碰決策支持