船舶緊迫危險(xiǎn)避碰決策方法研究.pdf

1、船舶碰撞事故的發(fā)生究其過(guò)程最終均因陷入緊迫危險(xiǎn)且雙方采取措施不當(dāng)，然而，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)緊迫危險(xiǎn)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(guó)家海事局關(guān)于《駕駛臺(tái)資源管理》評(píng)估規(guī)范要求對(duì)船長(zhǎng)、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(xiǎn)情況下的應(yīng)急操船決策很有必要，對(duì)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(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文采用幾何分析與仿真模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，重點(diǎn)研究了船舶緊迫危險(xiǎn)操船決策

2、的相關(guān)模型及算法，主要工作如下：
　　（1）優(yōu)化了緊迫危險(xiǎn)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(xiǎn)距離的量化模型；提出了緊迫危險(xiǎn)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(xiǎn)的判定閾值；運(yùn)用了相對(duì)運(yùn)動(dòng)幾何分析與仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，基于兩船的交會(huì)特征，分析總結(jié)了兩船基本會(huì)遇態(tài)勢(shì)，形成了緊迫危險(xiǎn)協(xié)調(diào)避碰決策表，優(yōu)化了緊迫危險(xiǎn)協(xié)調(diào)避碰

3、決策算法。
　?。?）初步形成了緊迫危險(xiǎn)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(yùn)用真運(yùn)動(dòng)幾何分析建立了碰撞損失最小臨界距離估算模型；通過(guò)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(huì)遇態(tài)勢(shì)以及船舶碰撞損失二維權(quán)值表，確定緊迫危險(xiǎn)減小碰撞損失操船方案。
　?。?）利用Visual C++開發(fā)工具將設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)方式嵌入SIHC仿真測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了操船決策自動(dòng)生成；根據(jù)協(xié)調(diào)避碰決策表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證了協(xié)調(diào)避碰決策算法的有效性；通過(guò)設(shè)計(jì)右前方典型會(huì)遇態(tài)勢(shì)的仿真示例，驗(yàn)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(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了緊迫危險(xiǎn)協(xié)調(diào)避碰決策及緊迫危險(xiǎn)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