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.     

浅谈雾航中的转向避让

船舶在雾航中发生的碰撞,主要原因之一是船舶在采取(进行)转向避让时,对转向时机掌握不准或转向方法的错误而导致的。此文是想通过对《1972年国际海上避碰规则》以下简称《规则》学习、理解和工作经验,对船舶在雾航中可能发生的碰撞原因,旨在提醒船舶驾驶员在雾航中转向避让时,应准确掌握转向时机,采取正确的转向方法,以避免碰撞事故的发生。     

基于前景理论的船舶避碰决策优化方法

针对船舶避碰决策行为差异,提出一种运用前景理论求取最佳船舶避碰决策方案的优化方法。在分析避碰行为个体差异的基础上,运用前景理论和多指标灰关联决策相结合的方法,构建考虑驾驶员风险态度的船舶避碰方案选择决策优化模型,以船舶碰撞危险度、航程损失和轨迹平稳性作为决策指标,研究在同一会遇场景下驾驶员不同风险态度的最优避碰方案并进行对比分析。研究结果表明:该模型可优化船舶驾驶员在不同风险偏好下的最优避碰方案选择,将前景理论运用到船舶避碰决策优化中是可行且有效的,能为船舶避碰决策和决策拟人化提供支持。     

自主船舶与有人驾驶船舶动态博弈避碰决策

[目的]为实现船舶的高效避碰与安全航行,针对自主船舶与有人驾驶船舶混合航行环境下的交互避碰问题展开研究,提出一种多智能体交互的船舶动态博弈避碰决策方法。[方法]依据驾驶实践,理解并分析混行环境下的船舶避碰问题,基于《国际海上避碰规则》量化船舶会遇态势及碰撞危险,引入动态博弈理论,将存在碰撞危险的船舶个体建模为博弈中具有独立思想的参与者,并以船舶的航向改变量为博弈策略,在船舶安全性收益、社会性收益及经济性收益约束下求解船舶的最优行动序列,以及将船舶驾驶员风格的差异化引入仿真实验中以验证避碰决策的有效性。[结果]结果显示,所提方法能够在自主船舶与有人驾驶船舶混行场景下实现多船的安全会遇;各船在面对不同驾驶风格的目标船舶时均能类人地调整自身的行为策略,从而实现安全避让。[结论]所做研究可为自主船舶及有人驾驶船舶的避碰决策提供参考。     

船舶安全“十二防”

1、防碰撞 船长要不间断地开展对驾驶员的避碰知识培训。通过对国际避碰规则和事故案例的学习，加强驾驶人员安全意识和执行规则的自觉性。各船船长还要结合实际，指导驾驶员熟练掌握船舶操纵特性，提高在通航密集水域的航行和操纵技能，改正不良操作习惯，真正做到“早、大、宽，清”，保证船舶航行安全，避免船舶碰撞事故。     

船舶避碰与思维科学

文章从船舶操纵既是技术问题,又是思想问题;错误的思想意识是由于缺少科学的思维方法;国际海上避碰规则本身就是航海人员在海上实践中的思维结晶等论点,说明船舶避碰与思维科学的关系.然后,又试探用思维科学的观点分析解决船舶避碰中的一些实际问题.如切断“碰撞系列链”、运用“概念”理论正确理解避碰规则、航行中的连续观察和思维必须反映存在等.最后,提出用思维科学方法解决船舶避碰问题的途径的建议.     

规则约束下基于深度强化学习的船舶避碰方法

为减少因人为操作不当导致的船舶避碰事故,提高船舶航行的安全性,提出一种基于深度Q网络(Deep Q Network, DQN)强化学习方法的船舶智能避碰算法。依据船舶间实时获取的航行状态信息,从全局角度构建智能避碰算法深度强化学习状态集;在对《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)进行充分理解的基础上合理量化部分COLREGs,综合考虑航向跟随、船舶碰撞和规则符合等因素,设计船舶智能避碰DQN算法奖励函数,保证避碰决策安全有效且满足避碰规则的要求。分别针对两船和多船会遇场景进行仿真试验,结果表明:该方法可使船舶在COLREGs的要求下有效避让来船,为船舶智能避碰技术的研究提供参考。     

“机动船”的含义及其理解

文中分析了《1972年国际海上避碰规则》“一般定义”中机动船的含义,结合引用机动船条款的适用情况以及《规则》条款间的相互关系,探讨了机动船在《规则》条款中的外延和具体含义,为船舶驾驶员理解和运用《规则》提供参考.     

基于碰撞案例的船舶会遇局面的判断与理解

海上船舶会遇局面主要有三种：对遇局面、交叉相遇局面和追越局面。其中,交叉相遇局面是最为频繁和常见的会遇局面,如何正确的区分对遇局面和交叉相遇局面以及在这两个局面下正确的理解、运用避碰规则是船舶驾驶员,尤其是新任船舶驾驶员必须掌握的航海基本技能。     

能见度变化与船舶适用的行动规则

能见度变化与船舶所适用的行动规则及避让责任紧密相关,正确认识和理解能见度变化时的规则直接影响船舶驾驶员避让行动。结合自身工作实践和对《1972年国际海上避碰规则》相关条款的理解,探讨能见度变化时船舶应该如何理解适用的规则从而采取合适的避让行动,提出气象条件从互见变为能见度不良时和从能见度不良变为互见中时船舶应采取的避让行动,希望引起大家对相关问题的关注,进一步保障船舶航行安全。