船舶碰撞危险度模型应用与验证

本文提出一种基于地理分布,并结合预测和仿真系统的船舶碰撞危险度分析方法,应用于实际测试环境中验证了方法的有效性。这种方法主要讨论了未来地理分布中的高危险度地区。相比较利用历史数据、数学模型和专家咨询进行当前船舶碰撞可能性计算的传统危险度分析,本文方法可以更加合理而准确地预测未来特定海域的船舶碰撞危险度,为采用和实施船舶碰撞风险控制措施提供有力支撑。     

以BP神经网络计算船舶碰撞危险度

基于参考文献〖３〗的多因素确定碰撞危险度模型,研究了在自动避碰系统中确定碰撞危险度的ＢＰ神经网络快速实现方法。通过建立隐含层为９７个神经单元的三层ＢＰ网络,并通过１０６万次训练,使网络能够蕴涵文献〖３〗的所有知识,并使网络所确定碰撞危险度误差在０．５％以下,通过随机样本仿真检验,效果良好。     

遗传神经网络算法在船舶碰撞危险度确定中的应用

为提高船舶航行安全性,首先建立船舶碰撞危险度评估模型,并结合神经网络算法对特定的水域进行危险度模型拟合,获得较为准确的船舶碰撞危险度模型。基于Matlab软件对建立的模型进行编程计算。本文建立的船舶碰撞危险度模型经过50次误差训练后达到了较高的拟合精度,获得较好的效果,可为提高船舶航行安全性提供参考。     

影响船舶碰撞危险度的因素

影响船舶碰撞危险度的主要因素有DCPA、DCPA的误差、TCPA、TCPA的误差、目标船方位、目标船舷角、本船航速、目标船的航速、会遇时两船的航速比等。分析了各因素对船舶碰撞的危险度的影响情况，以便正确确定在当时避碰环境下的影响船舶碰撞危险度的主要因素，防止船舶碰撞事故的发生。     

使用可拓集合论确定避让时机的模型

海上船舶避碰过程中,确定避让时机是一个重要环节。以往许多专家学者从各自不同的角度提出了一些确定避让时机的模型。但由于数学工具的限制,这些模型都存在着一定的问题。本文在分析这些问题的基础上,将物元分析理论用于航海技术的研究,建立了使用可拓集合论确定避让时机的模型,并提出了最危险时刻(TMR)的概念。     

评估碰撞危险度方法的探讨

确定两船或多船会遇中潜在的可能碰撞危险是正确判断碰撞危险的关键之一。本文从信息论理论出发，采用模糊数学原理提出了一种评估碰撞危险的新方法。该方法的目标船行为的不确定性以及我船会遇中存在的危险性推理碰撞危险度，能真实地反映出驾驶人员在决定采取避让行动过程中操船心理，因此能直接作为在两船或多船会遇中采取避让行动的依据。     

基于模糊层次分析法的船舶碰撞危险度计算

船舶碰撞事故是海上航行安全的首害。如何对船舶进行实时的碰撞预警,提前发现碰撞危险,及时避碰成为了航运界共同关注的前沿课题。船舶碰撞事故成因分析及各指标权重成为了船舶碰撞预警的关键内容。文中利用模糊层次分析法,确定影响船舶碰撞各指标的权重,从而在理论上实现了实时预警的目的。     

基于模糊神经网络的一种船舶碰撞危险度计算方法

利用神经网络与模糊推理提出一种船舶碰撞危险度的计算方法.用神经网络替代模糊推理过程,建立基于碰撞危险度计算的模糊神经网络推理框架,利用推理规则生成用于网络训练的样本.实例验证了方法的可行性.     

基于改进的神经网络的船舶碰撞危险度的模型

针对船舶碰撞危险度具有模糊性、不确定性等特点,依据模糊理论方法建立的船舶碰撞危险度的数学模型,直接采用来船航速、来船航向、来船对本船的相对舷角和来船对本船距离作为神经网络的输入,采用Levenberg-Mrquardt优化算法这种改进的BP神经网络进行训练和仿真,并与标准BP算法和动量BP算法进行比较,发现经过改进的网络求得碰撞危险度比标准BP算法和动量BP算法具有更好的效果,网络能够更有效收敛,大大提高了网络的收敛速度和泛化能力。     

基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度模型

为了解决多船避碰决策过程中避让行动优先级问题,提出一种基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度确定模型。选取最近会遇距离、最近会遇时间、船间距离、相对方位、船速比5个因素建立碰撞危险度影响因素集,并确定各因素评价集、评价指标以及各参数的隶属度函数,经模糊综合评价得到船舶碰撞危险度计算模型。设置两船交叉会遇以及多船交叉会遇2种会遇局面进行仿真实验,实验结果验证了该模型的有效性。     

基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度模型

为了解决多船避碰决策过程中避让行动优先级问题,提出一种基于模糊集合理论的船舶碰撞危险度确定模型。选取最近会遇距离、最近会遇时间、船间距离、相对方位、船速比5个因素建立碰撞危险度影响因素集,并确定各因素评价集、评价指标以及各参数的隶属度函数,经模糊综合评价得到船舶碰撞危险度计算模型。设置两船交叉会遇以及多船交叉会遇2种会遇局面进行仿真实验,实验结果验证了该模型的有效性。     

基于四元船舶领域和避碰规则的碰撞危险度模型

为解决使用船舶领域计算碰撞危险度时所选取的船舶领域类型繁多,且碰撞危险度模型中对于目标船船舶领域与海上避碰规则等因素考虑较少的问题,提出基于四元船舶领域和海上避碰规则改进的碰撞危险度模糊评价模型。在计算碰撞危险度时考虑本船是否侵入目标船船舶领域,且根据海上避碰规则当本船为直航船时,判断目标船与本船是否为紧迫局面并将其作为计算因素加入模型。使用MATLAB进行仿真,结果表明改进的模糊评价模型能计算出更符合海上实情且满足海上避碰规则的碰撞危险度,为后续避碰决策研究提供更为准确的数据。     

通航分道中船舶碰撞危险度的模糊综合评判模型

针对分道通航制区域中船舶行驶的特点,利用模糊综合评判方法,考虑分析了目标船相对本船的位置(距离d、方位φ)、最近会遇距离(DCPA)和最接近点时间(TCPA)四个因素对碰撞危险度的影响,给出了适合分道通航情况下各个因素的危险度隶属函数,并运用层次分析法对考虑因素的权重进行了分配,建立了分道通航下的碰撞危险度模型。     

基于AIS数据的渔业船舶碰撞风险度评估模型

构建一种渔业船舶碰撞风险度评估模型,并对其求解方法和计算流程进行设计.将该模型应用到基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据的渔业船舶安全管理与评价系统开发中,在系统中进行AIS数据库重构和数据深度挖掘,引入模糊数学方法和层次分析法,实现对渔业船舶碰撞风险度的科学评估和预测.测试结果表明:构建的渔业船舶碰撞风险度评估模型和开发的渔业船舶安全管理与评价系统可靠,预测的结果可信,可为渔业船舶的安全管理和评价提供科学的方法.     

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。     

基于模糊理论的船舶复合碰撞危险度计算

基于船舶领域和动界的概念,在船舶碰撞几何原理的基础上,利用模糊规则和模糊综合评价方法,本文提出一种船舶复合碰撞危险度的计算方法.确定最近会遇距离(DCPA)、最近会遇时间(TCPA)、两船距离、相对方位、船速比5个主要因素的隶属度函数,并考虑航行区域状况、能见度情况和船舶的操纵性能等对船舶碰撞危险度的隶属度函数修正.用原始数据对3种不同会遇态势进行仿真和对3种不同碰撞危险度计算结果分析比较,结果表明该方法的有效性.     

基于模糊理论的船舶复合碰撞危险度计算

基于船舶领域和动界的概念,在船舶碰撞几何原理的基础上,利用模糊规则和模糊综合评价方法,本文提出一种船舶复合碰撞危险度的计算方法。确定最近会遇距离(DCPA)、最近会遇时间(TCPA)、两船距离、相对方位、船速比5个主要因素的隶属度函数,并考虑航行区域状况、能见度情况和船舶的操纵性能等对船舶碰撞危险度的隶属度函数修正。用原始数据对3种不同会遇态势进行仿真和对3种不同碰撞危险度计算结果分析比较,结果表明该方法的有效性。     

一种基于模糊原理的碰撞危险度模型

基于“领域”概念和模糊原理，建立起一个用于确定船舶间碰撞危险度的数学模型。该模型不仅综合考虑了多种因素对碰撞危险度的影响，而且简便易行。通过模拟试验表明：本模型能够很好地反映出实际情况，具有较好的效果。