浅谈狭水道船舶操纵

海上船舶在航经一些海峡、港口时不得不经过一些比较狭窄的航道。狭水道航行难道较大，易受风、流、岸壁效应、浅水效应等因素的影响，航行事故多发，严重影响海上运输业发展和海洋环境保护。文中通过阐述狭水道的含义，分析狭水道的航行特点，联系《1972年国际海上避碰规则》，结合研究狭水道船舶碰撞事故，明确船舶在进入狭水道航行前应做的的准备，探讨狭水道航行中的导航、避险、转向方法。     

一种新型的舰船模拟器：DLJY型舰船操纵模拟器

DLJY型舰船操纵模拟器的视景系统,是以可高速随机检索的激光光盘为信号源,由激光光盘——专用色键——多路可控光栅——投影仪所组成,可以显示逼真的动态海天景象,可以给出舰船紧贴码头边缘机动的大视场岸景,在模拟器视景系统中另辟蹊径。其数学模型,能仿真双船日间、夜间避碰和雷达避碰,以及有风流情况下舰船抛锚和带缆——最多可达四根缆——靠离码头操作。DLJY型舰船操纵模拟器具有多功能、创新性、先进性和实用性。     

多船会遇避碰决策研究—Ⅱ多船会遇避碰决策模型

在多船会遇局面划分、判断的基础上,根据避碰规则,提出了在智能或自动避碰系统中,以“避碰重点船”方法进行避碰决策及实现的方法。     

物联网感知层查询树算法在舰船避碰系统中的应用

为解决传统船舶航行避碰效果不佳的问题,对物联网感知层查询树算法在舰船避碰系统中的应用情况进行分析。通过对舰船避碰系统结构框架进行分析,采集船舶航行参数及船舶最佳航行路线。基于参数采集结果,进一步对舰船避碰系统中的物联网感知层查询树算法性能进行优化,实现对舰船避碰系统的有效控制,保证船舶航行安全。最后通过实验证实,物联网感知层查询树算法在舰船避碰系统中的应用,对船舶航行具有更加精确有效的控制效果,充分满足研究要求。     

珠江航道中船舶航行与避碰专家系统

此文应用专家系统技术解决受限水域中的避碰智能化问题。建立了珠江航道中船舶航行与避碰知识库。知识库包括航道特征综合数据库、模型库、航行规则库和避碰规则库，并初步开发了“珠江航道中船舶航行与避碰专家系统”。     

基于航迹推演的船舶动态智能避碰方法

针对受限水域船舶动态智能避碰问题,将航迹预测与改进速度障碍相结合,提出一种船舶动态智能避碰方法。建立两船相对运动模型并实时计算船舶避碰运动参数,基于三自由度船舶操纵运动数学(MMG)模型和Kalman滤波算法分别预测本船(OS)和目标船(TS)下一时刻运动状态;然后结合《国际海上避碰规则》(简称《规则》)、良好船艺、航迹预测模型、速度障碍算法和航向控制系统等分析设计船舶动态智能避碰决策模型;通过仿真试验验证动态智能避碰决策模型的可行性和有效性。结果表明：该算法可满足受限水域两船和多船复杂会遇局面下船舶智能避碰,实现动态避碰条件下的船舶安全航行。     

基于模型预测控制的船舶自主避碰方法

针对海上多船会遇情况下的船舶自主避碰问题,提出一种基于船舶运动数学模型的开阔水域船舶自主避碰方法.该方法利用模型预测控制(MPC)算法,在考虑船舶操纵性和避碰规则的条件下,采用模糊数学理论分析船舶航行过程中的碰撞危险度,进而构建避碰算法的评价函数,实现船舶自主避碰.仿真结果表明,该算法能解决开阔水域多船会遇情况下的船舶自主避碰问题,验证了算法的有效性.     

广州港航道船舶“侧壁效应”现象的危害及预防

<正>0引言多次经人工疏浚的广州港航道,宽度为100~250 m,航道边缘及外侧的水深相差很大,时有变化。对于大型船舶,可航水域宽度受到限制,当船舶因避让或因操纵人员的疏忽而使船位偏离航道中线、过于靠近航道一侧岸壁航行时,往往发生船尾被吸向岸壁、偏离主航道,同时船首向航道中心线快速偏转且操满舵无法克服的"侧壁效应"现象。这种现象会引发船尾触碰航道岸壁,损及车舵,若发生在两船会遇时容易造成两     

基于拟态物理学优化算法的船舶变速避碰决策

为能在狭窄水域多船会遇情况下快速给出安全有效的避碰决策,提出一种基于拟态物理学优化算法(Artificial Physics Optimization, APO)的船舶变速避碰决策方法。该方法利用APO算法的快速寻优能力,根据《国际海上避碰规则》对变速行动幅度的要求,限定算法中可行解的空间,考虑变速冲程和冲时对会遇的影响,提高最近会遇距离值的计算精度,建立基于碰撞危险度和变速能量损失的目标函数,迭代进化获得全局范围内最优的速度值,即船舶的决策速度。狭窄水域多船会遇案例的仿真结果表明:决策速度下船舶能够安全有效地避让各目标船舶,该决策方法可行且有效,能够为船舶驾驶人员提供避碰决策支持。     

一起因船吸造成的碰撞事故浅析

在１起由于船吸及波荡效应造成的重大沉船及死亡事故中，由于两船均没有严格执行《１９７２年国际海上避碰规则》的要求，特别是拖轮超越大船船头，是造成此次因船吸造成碰撞事故的主要原因，船舶驾驶员应该从中吸取教训，注意了望和使用安全航速，特别是港作拖轮更应该提高操作水平，加强管理。     

界限船速在内河避碰中的应用

内河航道狭窄弯曲,碰撞事故频发,好多驾引人员在紧迫局面形成时基本上都是凭经验进行避让,本文力图采用定量分析的方法,引出"界限船速"的概念,给出"最有助于避碰的行动"的量化依据,并综合分析了界限船速在实际中的应用,为驾引人员在紧急避碰时采取何种避碰方法提供了理论支持。     

侧推器及拖缆绞进侧推器事故浅析

2006年1月28日0110时,“美总阿根廷”轮在“海港A号”、“海港B号”两艘拖轮的协助下离外高桥二期码头,驶往宁波。其中“海港A号”轮带一根拖缆在其船艏,“海港B号”轮带一根拖缆在其船艉。0115时“美总阿根廷”轮在基本完成掉头和离泊后,“海港A号”轮在执行引航员的解缆命令后,拖缆绞进“美总阿根廷”轮的艏侧推器。后“海港A号”轮被迫砍断绞进侧推器内的数米缆绳,方得以脱开,“美总阿根廷”轮也不得不进行了修理。1侧推器的应用船舶(尤其大型船舶)靠离码头、通过运河、水闸、狭窄航道以及进出拥挤的港口时,皆需低速航行,致使舵效下降…     

拖网渔船避碰行为的不确定性分析

通过对交叉相遇局面中单拖网渔船避碰行为的实际调查，应用信息熵理论，建立了避碰行为的不确定性模型。借助对交叉相遇局面中的让路船在不同距离、不同DCPA时采取避碰行动的不确定性分析，为相应局面中的船舶避碰决策提供参考。     

多船会遇避碰决策研究——Ⅰ多船会遇局面定义、划分及属于各类判断

此文给出了多船会遇定义,建立了多船会遇避碰操纵图,在研究了“驶过让清”及在避碰过程中是否可采取其它转向行动的定量判断方法前提下,给出了属于各类的定量判断方面,可为船舶智能或自动避碰系统研究提供参考。     

模拟退火算法在船舶转向避碰幅度决策中的应用

在船舶避碰决策过程中,转向避碰是采用频率最高的一种避碰方法。为了求得本船与多船会遇情况下的最优转向避碰幅度,应用模拟退火算法将本船与多船间的转向避碰幅度问题视作一类多目标函数优化问题,从而在可行解空间中求出满足目标函数和约束条件的最优转向避碰幅度解。仿真结果表明,上述方法不仅有助于求出多船会遇情况下的本船最优转向角度值,而且也有助于多船避碰决策系统的智能化设计与开发。     

受限水域船舶安全航行要素分析——以“长赐轮”搁浅事件为例

大型船舶在受限水域内航行,周围的安全物理空间小,加上受浅水效应、岸壁效应和船吸效应等影响,其操控性能会显著下降,同时驾引人员的工作压力和疲劳程度也会明显增大,这些不利因素都极易导致航行事故发生。以"长赐"轮搁浅事件为例,分析事故发生原因,进而对受限水域影响船舶安全航行的要素进行分析,供驾引人员参考。     

《避碰规则》中“地效船”条款探讨

通过对《避碰规则》中“地效船”相关条款的研究和探讨,提出和明确“地效船”与其他船舶相遇时的避让责任,并对《避碰规则》提出修改建议。     

基于遗传算法的多船航行紧急智能避碰决策分析

以往使用的蚁群算法没有及时排除不正确规划路线,造成避碰数据冗余,导致路径规划效果不好,面对该问题,提出基于遗传算法的多船航行紧急智能避碰决策分析方法。应用遗传算法原理,实现了船舶航行立体坐标向二维坐标的转换。以多船航行的应急智能避碰安全为约束,建立适应度函数,并引入惩罚因子,降低了个体的适应性。在遗传算法的基础上,设计船舶避碰流程,结合遗传算法中的交叉和变异概率内容,及时排除错误规划。由仿真实例研究结果可知,该方法在对遇、交叉和追越态势下,路径规划结果与预期结果基本一致,最大误差为3 km,避免了多船航行碰撞事故发生。     

海上避碰行为的统计研究

海上避碰行为的统计研究是改善和提高广大海员的避碰技术和探求修改国际海上避碰规则的有效途径之一。我们通过向广大海员散发“海上避碰实况调查表”取得了202次避碰实况数据。我们采用:①采取避碰行动时两船距离(D);②采取避碰行动时目标船会遇最近距(CPA);③转向避碰行动的幅度(△C);和④两船实际通过距离(d)这四个表征量对各避碰行动作了统计,并将统计结果与学者推荐的数据作了比较和分析。互见中让路船采取行动的上述四个表征量的均值,分别为D=3.5海里,CPA=0.53海里,△C=18°,d=124海里;而能见度不良时D=3.8海里,CPA=0.47海里,△C=29°,d=1.32海里。从统计分布看,多数海员采用的四个表征量的数值比学者建议的数值小,互见中夜间的CPA均值只有白天的一半,大洋中CPA比沿海的小得多,其原因有待进一步研究。少数海员的避碰行动,没有遵循避碰规则关于避碰行动应“早”、“大”、“宽”的规定,甚至在对遇情况下采取左转避让,这存在潜在的碰撞危险,值得警惕和改善。这一统计研究工作将继续进行,以便在有更多更充分的数据基础上,弄清和掌握海员避碰行为的规律性,为避碰数学模型提供人的行为方式的因素。     

AIS数据对两船会遇中自动避碰决策的影响初探

通过分析AIS技术所提供的他船数据的性能和作用，提出了解决长期困扰自动避碰决策技术发展的两个问题（即他船信息来源的可靠性问题和船舶间航行、避碰意图互相通报的问题）的办法。还提出了将AIS作为自动避碰决策系统的他船数据信息来源的设想，并分析了这种设想的可行性。介绍了在AIS数据的支持下，上述困扰自动避碰决策技术研究多年的两个问题得到解决的情况；分析了AIS数据中的新信息，例如他船状态信息（操限船、失控船、限于吃水船等）和他船避碰意图发现的新方法（实时监控他船动向）等AIS优于ARPA的数据功能对于自动避碰决策的作用，并研究了其应用方法。