船舶航行中的危险局面和避碰

<正>0引言在海况良好的水域,航行中的2艘机动船舶至少存在3种危险局面,而由危险局面发展生成的船舶碰撞事故占比较高。2018年1月6日,"桑吉"轮与"长峰水晶"轮的碰撞事故就是典型的由危险局面发展生成的案例。如何正确处理危险局面值得广大驾驶员深思。笔者描述3种危险局面,分析各种危险局面产生的原因、特点,通过调查广大驾驶员在各种危险局面中采取的避碰行动,进一步探讨各种危险局面中避碰问题,供同人参考。1 危险局面产生原因3种危险     

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。     

多船会遇自主避碰算法

船舶碰撞事故不仅带来人员和财产的巨大损失，还造成了环境污染、资源浪费等严重后果。因此，船舶自主避碰技术已成为当前船舶与航运领域研究的热点问题。提出了一种满足COLREGs避碰规则的多船会遇自主避碰算法，以经典速度障碍法为基础设计自适应采样避碰轨迹生成算法，并应用运动基元理论对避碰轨迹进行调整，使轨迹满足船舶操纵性约束条件。针对案例三体船模型，完成了多船会遇场景下的船模自主避碰航行试验，验证了所提算法的有效性和实用性，对船舶自主避碰系统的研发具有重要借鉴意义。。     

“桑吉”轮与“长峰水晶”轮碰撞事故原因与责任分析

2018年1月6日"桑吉"轮与"长峰水晶"轮在开阔水域、良好水文气象条件下发生的碰撞事故引起国际社会广泛关注。本文在由中国、伊朗、巴拿马三国和中国香港地区共同签署的事故安全调查报告的基础上,根据《1972年国际海上避碰规则》及《STCW规则》等法规,分析两船的会遇局面、事故发生原因及双方责任,并总结教训,供航运界同仁参考。     

船舶会遇过程中避碰阶段的划分与量化

在分析船舶会遇的基础上，就碰撞危险的含义、船舶会遇避碰的各个阶段进行了定性和定量的分析，提出以TCPA为基础的船舶操纵避碰阶段划分的有关建议，为船舶碰撞责任划分和船舶操纵行为提供参考。     

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.     

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。     

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。     

基于避碰规则融合航仪实例设计避碰数据库

海上船舶发生碰撞事故会造成大量的财产和生命的损失,为了减少这类事故的发生,利用数据库将碰撞规则结合航海实例推算出合理的避碰方案。通过分析国际海上避碰规则和利用船舶航行记录仪具有回放数据的特点,把船舶海上航行知识分为规则类知识与实例知识。为了便于检索避碰数据库,设计避碰规则数据库、实例数据库和信号数据库并推算出船舶避让时应该采取的行动,同时增加专家数据库来核对该推算是否需要修正。该设计方法对年轻船员处于航行紧急状态下,能够快速地查询到最利于本船的避碰方案,对减少船舶避碰事故的发生有着重大现实意义。     

由雾航碰撞事故谈船舶雾航避碰操纵

此文针对雾航中H轮与X轮发生碰撞事故，分析事故原因，提出船舶雾正确避碰操纵的方法。     

能见度不良时避免不协调行动的措施

文章在对能见度不良时船舶碰撞案例和船舶驾驶人员的避碰行为调查数据的分析基础上,提出了能见度不良时避碰行为和船舶碰撞之间的关系.通过分析能见度不良时避碰行为的不确定性和不协调性,对船舶避让对策提出了一些建议和注意事项.     

能见度不良时船舶避碰的行为分析与对策

本文在对能见度不良时船舶碰撞案例和船舶哿人员的避碰行为调查数据的分析基础上,提出了能见度不良时避碰行为和船舶碰撞之间的关系,通过分析能见度不良时避碰行为的不确定性和不协调性,对能见度不良时船舶避让对策提出了一些建议和注意事项。     

论在对遇局面下船舶避让操纵的方法

针对大型化、快速化、经船舶给海上避碰带来的新课题，概要分析对遇局面下发生舶碰撞事故特点和原因，提出船舶在对遇局面下的避让操纵。旨在探讨在对遇局面下避让操纵的最佳方法，以便习可能地减少或避免恶性的船舶碰撞事故。     

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。     

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。     

基于粒子群-遗传优化算法的船舶避碰决策

为能在开阔水域中提升船舶驾驶员在多船会遇场景下的避碰决策能力,按照国际海上避碰规则(Convention on the International Regulations for Prerenting Collisions at Sea,COLREGs)的要求,综合考虑船舶航行的安全性与经济性,提出一种基于粒子群-遗传(Partide Swam Optimization-Genetic Algorithm,PSO-GA)的混合优化避碰决策算法。基于最近会遇距离(Distance of Close Point of Approaching,dCPA)和最近会遇时间(Time to Close Point of Approaching,tCPA)确定船舶碰撞危险度(Collision Risk Index,ICR)的计算方法,基于转向幅度与航行时间建立避碰决策目标函数。基于PSO-GA算法具有提高收敛精度和加速全局寻优的特点,当ICR≥0.5时,启动PSO-GA算法,获得让路船舶在全局范围内的最佳转向幅度和在新航向上的航行时间。仿真结果表明:与单独使用PSO或GA算法相比,PSO-GA算法能够以较少的迭代次数找到安全经济避碰航线。提出的避碰决策算法能够为船舶驾驶人员在避碰决策中提供参考,有助于提升船舶航行的安全性和降低船舶碰撞事故发生的风险。     

船舶追越中避让行动的评价

两船之间在航行中产生追越是它们常见的会遇态势之一。在这种情况下发生的船舶碰撞在海事案例中占有一定的比例。当追越船从被追越船左舷追越的情况时，船舶避让行动有较大的不确定性。在探讨追越情况下船舶碰撞案例的原因、避让行动的结果和国际避碰规则的规定和几何避碰方法等的基础上，对这种态势的避让行动中所存在的问题加以分析，并提出一些解决的方法与建议。     

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。     

船舶会遇态势的判断

大连海事大学东[内容提要]综合分析了《国际海上避碰规则》的相关规定和现有的相关研究,解析了会遇态势判断的要点,并在此基础上对船舶间的会遇态势进行了定量划分。这种划分有助于航海人员对船舶会遇态势的判断,也可以用于船舶自动避碰系统中实现船舶会遇态势的自动判断,有一定的实际意义。     

避碰规则适用的时机

国际海上避碰规则何时开始适用于会遇的两船，不讼对于海上避碰还是对于海上避碰中碰撞责任的划分都是非常重要的。该文对一个多世纪以来英美两国相关的海事判例和学术观点进行了回顾，在此基础上结合典型案例对经进行了分析，并论述了与规则适用问题相关的几种特殊情况。