海上多船行驶自动避碰系统设计

随着航运事业的发展,船舶数量不断增加。船舶的行驶环境复杂多变,易造成船舶航行偏移现象,在多船舶同时行驶的海域易出现船舶碰撞等问题,严重威胁着船舶航行的安全。为提高船舶航行安全,减少船舶碰撞事故的发生,对海上多船行驶自动避碰系统进行了创新和优化。利用PID控制方法对船舶行驶领域多目标航迹检测系统进行创新,以期达到更精准、快速的船舶避碰检测控制系统设计目标。通过该系统对船舶航迹航行状态进行检测控制,从而避免船舶在行驶过程中受外界环境影响出现的航迹偏离及信息延时导致的船舶碰撞等问题。为了保障船舶自动避碰系统的有效性,对船舶避碰检测和控制情况进行仿真实验。仿真结果表明:该系统可及时有效地对船舶会遇的可能性做出精准分析和有效判断,并及时控制船舶航迹及速度,以便科学合理的执行船舶避碰方案决策,从而有效避免船舶碰撞事故,保障船舶航行安全。     

基于计算机的海上避碰模拟系统开发

海上船舶碰撞事故威胁着海上航运的安全,造成大量经济损失的同时还会危及船员的生命安全。为了提高海上航运经济性和安全性,研究船舶的海上避碰技术有重要意义。本文主要结合计算机技术和多雷达数据融合技术,研究了一种基于计算机的海上避碰模拟系统,利用该船舶避碰模拟系统,可以实现对海域内航行船舶的碰撞几率预测,并对航行线路进行合理的规划,从而提高船舶航行的安全性。     

关于避碰规则中船舶运动状态的分类及分界点研究

在船舶航行当中,发生碰撞事故的主要因素,就是在陷入紧迫局面和紧迫危险的情况下,双方没能及时采取恰当有效的措施,进而导致相撞。为了减少和避免此类事故,国际海事组织制定了《1972年国际海上避碰规则》,作为海上交通规则。基于规则中在航的定义,应研究分类船舶运动状态,明确船舶运动状态中在航和非在航等分界点,进而对紧迫局面和紧迫危险情况下的避碰决策方法进行阐述。     

大数据在船舶自动避碰方面的应用

近年来,随着我国海洋事业范围的建设和扩大,海洋事业也得到了迅速有效的发展。然而,由于海上许多不确定性和技术限制的严重影响,船舶在航行过程中仍会遇到各种碰撞事故,海上作业的高风险因素造成巨大损失。为了减少或避免人为失误引起的碰撞事故,确保船舶安全航行,本文研究分析了船舶在航行过程中的自动避碰,并提出优化船舶避碰自动化技术。使用大数据技术导航。     

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。     

船舶避碰中灰色数据挖掘研究

随着海洋运输业的发展,航行在海上的船舶数量越来越多,船舶避碰系统成为保障船舶航行安全的必要设备之一。现有的船舶避碰算法有基于视频图像帧数据的、红外传感器设备采集数据的,也有利用知识发现及大数据挖掘技术对船舶航行轨迹及碰撞规律进行分析,对船舶航行进行辅助指导。本文研究船舶避碰中的灰色度数据挖掘技术,并根据实际的应用数据建立灰色度数学模型,最后对本文的船舶避碰算法进行仿真,与传统算法进行比较分析。     

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.     

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.     

不同船舶自动避碰系统功能的比较分析

80%以上的海上碰撞事故都来自,于人为的疏忽或者错误操作造成的,为了减少此类现象,就需要技术水平上提高船舶自动化从而达到船舶航行本质安全的目的。近些年来有关船舶智能避碰技术的研究已成为热点,本文从避碰信息获取以及避碰决策算法两方面总结了目前的一些研究成果,并对这些成果进行整理,比较分析其优势和劣势,并对其应用于具体场景的适用性进行分析。     

论海上VHF约定避碰行动中约定的法律效力

船舶在海上经常使用VHF约定避碰行动,但航海界对发生碰撞后各自的责任划分以及承担的后果众说纷纭,没有统一认识。从一个真实的海上事故案例出发,运用《避碰规则》以及行政法、民法原理对该问题进行分析、探讨,并给出有关VHF约定避碰行动的责任划分建议。     

船舶碰撞危险度的避碰决策模型

船舶碰撞危险度是影响船舶航行安全的重要参数,对船舶在航行中的避碰决策起着指导性的作用。船舶在会遇时,快速而且准确的计算出船舶碰撞危险度,是进行船舶间避碰决策的基础。然后,结合船舶碰撞危险度模型和避碰几何原理,建立船舶避碰决策模型,该模型能够为船舶驾驶员提供采取避碰行动的时机和转向幅度,以获得避碰行动的最优解。     

基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法

[目的]为实现沿海无人驾驶船舶自主航行,充分考虑无人驾驶船舶智能避碰决策的合理性和实时性后,提出并建立一种基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法。[方法]首先,以本体论为基础,设计无人驾驶船舶航行态势本体概念模型,并结合《国际海上避碰规则》及良好的船艺将船舶航行态势量化划分为12种会遇场景;然后,从驾驶实践的角度改进影响碰撞危险度因子的模糊隶属度函数,提出一种多元碰撞危险度评估模型,实现船舶碰撞危险度的精确计算;最后,以船舶避碰总路径最短为目标函数,提出一种基于驾驶员视角(BOP)的智能避碰决策模型,在船舶操纵性、舵角限幅等约束下求解最优避碰策略,并在典型的会遇场景下进行仿真实验。[结果]结果表明,该方法可以准确判断驾驶航行态势,给出合理的转向策略,实现典型会遇场景下的有效避碰。[结论]所做研究可为实现船舶自主航行提供理论基础和方法参考。     

国际海上避碰规则下锚泊船避免碰撞义务的探讨

锚泊船舶与他船发生碰撞在海上船舶碰撞的案例中并不少见,海事局或者海事法院对碰撞责任进行认定时,一般都认为锚泊船舶没有碰撞责任或者承担很小比例的责任。本文分析了在《1972年国际海上避碰规则》(以下简称《避碰规则》)下,锚泊船舶与他船发生碰撞的几种类型,对如何理解《避碰规则》下锚泊船舶的避让义务提出一些看法,进行探讨。     

析沿海船舶避碰行动中“VHF避碰协议”的法律效力

结合国内外相关法律法规将"VHF避碰协议"分为"协议避碰"和"协议背离"两种情形,具体分析其法律性质和效力,并根据得出的结论对一起船舶碰撞事故实例进行碰撞责任划分,旨在为"VHF避碰协议"效力这一法律空白的研究起到抛砖引玉的作用,进而为海上船舶碰撞事故责任划分提供更具法理的思路,并促进海船在避碰行动中更有效地运用COLREG 72。     

浅谈应用雷达避碰时船舶操纵应注意的问题

航行中使用雷达的目的是保证船舶航行安全,减少船舶碰撞事故,通过对雷达在船舶避碰中应用特点及操纵原则的分析,着重探讨应用雷达避碰在船舶操纵中应注意的几个问题.     

海上船舶行驶避碰策略研究

设计合理的船舶行驶避碰策略对于保证船舶安全行驶具有重要的现实意义。本文研究船舶运动参数、船舶碰撞危险度以及适应度函数,最后通过粒子群算法、改进的混沌粒子群算法和免疫粒子群算法进行海上船舶行驶避碰仿真,确定切实可行的海上船舶行驶避碰方案。     

免疫粒子群算法在夜航船舶避碰规划中的应用

受夜晚环境的影响,传统的船舶在航行过程中存在碰撞事故多发的问题,为此应用免疫粒子群算法对夜航船舶避碰规划方法进行优化设计。首先利用航行船舶上的AIS设备确定夜航船舶运动参数,并结合障碍船的位置划分夜航船舶会遇态势。设置夜航船舶安全会遇距离并计算夜航船舶碰撞危险概率。应用免疫粒子群算法更新船舶速度和位置,当两船之间的碰撞危险度达到危险区间,确定避碰时机以及幅度,进行夜航船舶避碰规划。实验结果表明,应用免疫粒子群算法,能够有效地降低碰撞事故发生率。     

航道中避碰规则的适用及碰撞责任的认定

由于航道通常较窄,通航密度大,船舶在航道中航行时会遇他船后,不可能完全按照《避碰规则》要求的"早、大、宽、清"采取避让行动。在航道中如何采取避让行动,尤其是在特殊情况下如何行动,《避碰规则》并未清楚列明,驾引人员只能根据现场情况以及自己对《避碰规则》的理解采取行动。现实中,经常发生因驾引人员对《避碰规则》理解不一致从而导致避碰行动不协调的碰撞事故。通过对《避碰规则》在航道中适用问题的分析,找出在航道中符合《避碰规则》的避让方法,以期减少事故的发生。在此基础上,对航道中的碰撞责任认定问题进行分析,为科学认定事故责任打下基础。     

协议违反避碰规则导致碰撞的责任比例判定

在海上航行过程中,《1972年国际海上避碰规则》(以下简称"《规则》")已经成为国际通行的航行准测。在实际航行中,有些船舶为了自己航行方便,试图通过双方合意来突破该《规则》的规定,在这种情况下发生碰撞的,仍应适用《规则》来评价双方在达成协议后所采取的行为,并据此确定碰撞责任比例。〖案情〗原告:江苏炜伦航运股份有限公司被告:     

避碰规则的宗旨、立法模式及其行动规则的选择

无论是从国际海上避碰规则的渊源还是对其具体条款的分析来看,1972年避碰规则仍然继承了其从前版本的立法模式,即以第三者的视角制定,侧重于指导法官在私法领域的民事判决中分摊碰撞责任,弱化了对海员避碰操纵的指导。《1972年国际海上避碰规则公约》明确了避碰规则的唯一宗旨是保障船舶海上航行安全,这一宗旨决定了避碰规则的立法模式,而立法模式又进一步决定了对避碰规则中两套行动规则的选择。