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。     

内河三叉河口水域船舶避碰路径优化研究

为避免人为失误引起内河三叉河口水域船舶碰撞事故,提出一种新的避碰空间模型--船舶动态避碰空间模型,用于内河三叉河口水域船舶避碰决策,运用遗传达退火算法对内河三叉河口水域船舶避碰路径进行优化,仿真结果表明,所提出的模型及算法可行.     

港口水域使用雷达的局限性及对策

针对部分驾引人员的雷达使用习惯,结合IMO雷达设备性能标准和港口水域船用雷达使用的实际情况,探讨在港口水域使用雷达时的注意事项。分析表明,在船舶密度极高的港口水域,雷达的避碰功能并不适用,雷达图像应进行适应性调节以应对特殊的航行环境。     

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.     

利用雷达和电子海图AIS的BCR、BCT来避碰

现代航海技术已经得到广泛应用并保持持续发展,如雷达ARPA、AIS、ECDIS的综合应用,船舶避碰通常是通过DCPA、TCPA来判断危险的紧迫程度。近年来,为了适应船舶在狭水道、港口等密集水域航行,提出了BCR(BOW CROSS RANGE)、BCT(BOW CROSS TIME)的概念,为船舶在狭水道和密集水域精确避让提供了可靠的数据。本文主要介绍利用ECDIS可视的DCPA、BCR点,参考TCPA、BCT来采取避碰。     

福姜沙北水道下口水域避让关系探讨

福姜沙北水道船舶流复杂,明确该水域的避让关系和事故责任,对于保障该水域船舶航行安全,处理该水域的事故具有重要意义。文中根据“长江江苏段船舶定线制规定》和《中华人民共和同内河避碰规则》,结合福姜沙北水道船舶流的具体情况提出该水域船舶交叉会遇时的避让关系,以保障该水域船舶航行安全。     

巴拿马运河避碰规则的特殊规定

概述现行《巴拿马运河避碰规则》的特殊规定和要求,比较其与《1972年国际海上避碰规则》中相应规定的差异之处,便于航行在巴拿马运河水域中的船舶掌握和遵守当地的特殊避碰规定。     

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”。     

单船避碰智能决策的生成与优化方法

两船会遇是海上最常见的船舶交会态势，其避碰知识库是船舶自动避碰方法研究中动态避碰知识库的一个重要组成部分，本文首先简述船舶智能避碰的策略，再讨论两船会遇态势的划分原则及其分类，然后着重讨论宽水域单船智能避碰决策的产生与优化方法。     

船舶自动避碰仿真平台的构建与测试方法研究

船舶避碰智能决策的自动生成是实现船舶自动避碰的关键技术之一,如何利用船舶操纵模拟器技术来检验现阶段的研究成果是值得研究的课题。根据船舶避碰智能化方法的研究现状,简述船舶避碰智能自动化方法的基本思想;着重论述基于船舶操纵模拟器技术的“航行安全及自动避碰(NSACA)仿真测试平台”的构建及其实现船舶自动避碰仿真试验的方法;并列举一个典型的仿真试验示例加以分析。试验结果表明:该平台已实现了宽水域船舶避碰决策自动生成与避碰过程自动监控的测试,不失为一种行之有效的测试方法;与实船试验相比,这种测试方法具有灵活高效、安全性和经济性等优点。     

紧迫危险下的船舶智能避碰决策研究

随着船舶的大型化、高速化以及通航水域船舶密度增加和会遇率的增大,船舶的碰撞事故时有发生,这就对避碰问题的研究提出了更高的要求.通过对紧迫危险及紧迫危险区域的深入研究,提出了紧迫危险距离的量化模型及紧迫危险下的避碰决策,并通过几何作图分析和模拟操纵仿真试验加以验证.     

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。     

船舶互见中的行动规则在港内的适用

船舶之间的碰撞事故时有发生，尤其是港口内的碰撞事故更为频繁。文章分析了船舶互见中的行动规则在港内的适用问题，提出了船舶在港内航行当与《国际海上避碰规则》和不同港口《港章》相违背时，应该如何解决两者之间的不同并达成共识，从而保证船舶航行的安全，将事故率减少到最低。     

基于AIS数据的交汇水域船舶会遇态势辨识

船舶会遇态势辨识是实现船舶安全避碰的重要前提,交汇水域复杂的通航环境和船舶运动的不确定性使在辨识会遇态势过程中容易出现误判的情况。为准确快速辨识交汇水域的船舶会遇态势,提出联合支持向量机-贝叶斯滤波(Support Vector Machine and Bayesian Filter, SVM-BF)的辨识会遇态势模型和算法。基于会遇几何模型计算两船的相对距离和航向差作为会遇特征,并将特征序列输入模型,在SVM初辨识的基础上,使用BF器对SVM产生的初判结果进行累积判别,提高辨识不同会遇态势的准确性。选取长江口南槽交汇水域的船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据,进行会遇过程分析与特征提取和SVM-BF模型训练和算法验证。结果表明:基于SVM-BF模型辨识会遇态势算法能针对交叉、对遇和追越等态势进行及时有效识别,与仅采用SVM的辨识模型相比,SVM-BF能有效降低误判概率。     

舰船避碰系统研究综述

船舶避碰一直是一个颇受关注和亟需解决的问题.船舶避碰领域的研究始于20世纪50、60年代.船舶避碰系统是一个由人、船舶、环境组成的涉及到船舶操纵性能、助航仪器、交通环境、有关国际规则规定,以及会遇双方船舶驾驶员心理、生理和行为特性等个人因素影响的复杂系统.本文概述了船舶避碰系统的组成及研究现状,重点讨论了舰船避碰智能专家系统的设计和目前面临的难点,最后介绍了几种典型舰船避碰系统,并展望了舰船避碰系统的未来发展趋势.     

基于模拟器的宽水域船舶碰撞危险性评价模型

航海模拟器训练中，系统能对船舶危险性和训练者操纵水平自动地进行评价一直是亟等解决的重要课题。本文应用海上避碰知识和模拟集理论，通过对宽水域多船会遇避碰行为进行分析。提出了基于DMU开发的大型船舶操纵模拟系统的宽水域船舶碰撞危险性实时评价模型。     

基于事故统计的福建辖区船舶交通安全分析

随着福建航运经济的快速发展,辖区水域内船舶数量不断增多,交通情况更加复杂,船舶交通安全形势不容乐观。本文通过对2000~2015年福建辖区内港口及附近水域船舶交通事故的统计分析,揭示了辖区内船舶交通事故的类型以及频发事故的船舶种类,剖析了船舶交通事故产生的原因,并以此为基础,提出了相关建议与对策,以期改善辖区内水域船舶交通安全形势,减少船舶交通事故的发生。     

点统计法在船舶交通流分析中的应用

随着港口的迅速发展,近几年来船舶交通流量也不断增大,交通流量密集水域事故频发,为了加强交通流量密集水域的船舶交通管理,保障船舶交通安全,防止水域环境的污染,对交通流量密集水域的研究和分析已迫在眉睫.以天津港北航道和主航道交汇水域为例,利用点统计法,对船舶交通流量进行调查与分析,为实施该水域的船舶交通管理措施和通航安全风险评估提供科学依据.     

长江口及长江口航道的船舶操纵与避碰

长江口及长江口航道是船舶航行的危险及复杂区域,影响船舶操纵与避让的因素有航道自然环境和人为环境因素、人员对船舶操纵性能的掌握因素、航道管理因素等。船舶在此航行时的避碰措施包括真正做到正规瞭望、严格按照航道规则航行、良好船艺、做好应急准备等,船舶在避碰中要保持安全会遇距离,及早采取避让行动,正确掌握转向避让和变速避让方法,并查核避让效果。     

内河船舶避碰决策研究现状及趋势分析

本文将船舶避碰研究分为船舶领域、船舶碰撞危险度和船舶避碰决策优化方法三个部分进行综述,通过与船舶避碰整体研究的对比,分析内河船舶避碰研究的现状,得出内河船舶避碰的研究趋势,并得到内河船舶避碰会从二维避碰向三维避碰研究转变、完善船舶领域和碰撞危险度模型及引入先进理论算法等研究趋势。