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为使船舶在多船避让环境下适应航行环境的变化并自动复航,提出基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统。该系统基于动态势场避障规划算法,利用模糊综合评价法量化船舶碰撞危险度;依据《国际海上避碰规则》确定本船在不同会遇局面下的避让行动,并据此对斥力势函数进行调整。该系统将本船的避碰过程划分为航迹保持、避让和复航3个阶段,根据不同阶段的要求构建动态分阶势场;利用动态分阶势场法对船舶的航行环境进行建模,进而生成恰当的航向指令;利用自动舵产生舵角指令控制船舶完成避让、复航和航迹保持。仿真结果表明:该自动避碰系统可以引导船舶完成既定的避让行动,并能使船舶在安全会遇距离上驶过;该系统可以适应航行环境的变化,且具备航迹保持能力。 相似文献
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张铎 《上海海事大学学报》2006,27(4):28-31
通过分析《1972年国际海上避碰规则》中避碰义务的形式及其分担模式发展的历史,对地效船让清其他船舶并避免妨碍其航行的避碰义务的性质进行考证.同时,对其他船舶在与地效船会遇时的行动进行探讨并提出建议. 相似文献
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基于最短避碰距离和碰撞危险度的避碰决策支持 总被引：1，自引：0，他引：1
为解决目前采用船舶领域进行避碰决策时选用的船舶领域多仅适用于一定水域,且选用的船舶领域模型与碰撞危险度模型考虑的因素不一致的问题,提出基于模糊四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型。为解决采用最短避碰距离作为目标函数进行避碰决策时未考虑航迹偏差以及时间偏差等因素,以及根据所得的避碰参数采取的避碰措施并不能使总航程最短的问题,提出以航迹偏差、时间偏差和总航程作为目标函数的最短避碰路径模型。在综合考虑船舶领域、国际海上避碰规则和负责航行值班的高级船员的主观意识的情况下,应用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法规划出最优的避碰路径。MATLAB仿真结果表明,该算法能快速获得最优避碰路径,满足海上航行避碰要求。 相似文献
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鉴于智能船舶的快速发展使得对《1972年国际海上避碰规则》的修正尤为迫切，根据智能船舶的含义和自主分级，从船舶避碰实践视角分析智能船舶与规则之间一些不可避免的冲突，如在智能船舶的适用性、任何能见度下和互见中的行动规则等方面存在的冲突。提出在船舶不同自主级别下对公约修正的认识和建议，以期促进船舶航行安全，为国际海事组织及相关立法机构梳理和修正法规提供参考。 相似文献
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基于遗传算法的船舶避碰决策辅助 总被引：2，自引：0，他引：2
针对海上船舶避碰问题,提出一种基于多种群遗传算法(Genetic Algorithm,GA)自动生成最优避碰路径的船舶避碰辅助决策方法.该算法采用多种群协同进化的方式,通过建立移民算子和人工选择算子保持种群之间的联系.这种改进的GA不仅能解决标准GA中遗传算子参数设定的问题,而且能提高算法的有效性和效率.利用船舶避碰方面的知识和启发式方法生成初始路径,使其决策方向符合避碰规则的要求,并对种群中的个体进行适应度评价与优化.以精英种群中最优个体的最少保持代数作为算法终止条件,这种判据充分利用GA在进化过程中的知识积累,比最大遗传代数判据更为合理.仿真结果证明了多种群GA在辅助船舶避碰决策方面的可行性和优越性. 相似文献
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为解决复杂水域的船舶自主避碰问题,提出一种基于A~*算法的慎思型避碰轨迹规划算法,旨在满足船舶操纵性约束、静态与动态障碍物约束和《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)约束下,规划出一条最经济的航行轨迹。通过无人三体船自主避碰试验和模拟试验,验证算法的有效性,具有较高的参考价值。 相似文献
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以电子海图显示与信息系统作为自动避碰系统有效而可靠的静态信息源和实现动态避碰信息与静态信息的有机融合的媒介,开展船舶自动避浅和避礁决策支持系统的研究,采用矩形搜索区域来检索静态危险碍航物的信息,设计船舶自动避浅避礁决策算法,并对危险水深判定阈值模型和搜索矩形模型进行较深入研究.最后在“航行安全及自动避碰仿真测试平台”进行一定量的船舶自动避浅避礁航行仿真试验.仿真结果表明,该算法具有较好的自适应性,能实现避浅避礁决策的自动生成. 相似文献
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船舶操纵模拟器开发和应用的全球协作 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对船舶操纵模拟器研发和应用的相关问题如技术性能标准研究、船舶操纵数学模型研究、示范课程与训练效果评估等方面的现状和发展的介绍、比较和分析,提出加强国际协作,建立船舶操纵模拟器系统新的性能标准,以满足航海教育培训、船员适任评估以及高级航海研究的需要;研究船舶操纵数学模型的标准化,以提高系统的关键技术性能;建立规范的示范课程和训练评估方法,提高模拟器训练的水准.同时,介绍基于互联网的船舶操纵模拟器集成国际合作项目,指出在这个平台上的协作运行有利于填补海事大学间技术和操作水平方面的差距,加强学生与船员间相互了解航海习惯和文化背景、促进沟通与航海英语方面的训练,也有利于扩展船舶操纵模拟器的功能. 相似文献
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着重探讨了基于AIS信息的船舶避碰系统的组成、动态模型的建立、信号处理等。该系统可增强信息的准确度、可靠性 ,并提高对危险的响应速度。用AIS系统收发的船舶信息 ,可以为船舶提供避碰信息 ,最终为船舶避碰提供了一种新方法。 相似文献
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船舶转向避让幅度计算的多目标最优化模型 总被引：1，自引：0，他引：1
为了获得更加有效的船舶间转向避让幅度,本文在航海避碰系统中引入最优化技术,并分别建立了单船会遇避让参数最优化模型和多船会遇避让参数最优化模型,同时给出了两个模型的仿真计算结果. 相似文献
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基于贝叶斯网络的内河船舶碰撞人的失误分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为分析对船舶航行安全有显著影响的人的因素,引入SwainGuttmann模型和贝叶斯网络分析内河船舶碰撞事故。依据SwainGuttmann模型的信息处理过程(感知、决策和行动)梳理内河船舶碰撞形成机理。利用领域专家知识和小样本量数据学习法构建贝叶斯网络,计算网络节点间的条件概率。利用贝叶斯网络的不确定性知识推理方法,得出影响船舶航行安全的关键人的因素。该结果与真实事故案例统计结果相吻合,这说明SwainGuttmann模型和贝叶斯网络适用于对内河船舶航行安全的综合分析。 相似文献
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周东平 《上海海事大学学报》1997,(3)
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。该方法考虑了目标船行动的不确定性以及多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的操船心理，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。 相似文献
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褚善东 《上海海事大学学报》2008,29(4):15-20
为解决跨海大桥和船舶双方的安全问题,以舟山金塘大桥被"勤丰128"轮碰撞事故为例,分析国内外船舶碰撞跨海大桥事故的原因,探讨有效提高舟山跨海大桥水域通航管理水平的方法,提出合理化建议,以利于跨海大桥的防撞管理和船舶的安全驾驶. 相似文献
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为研究避碰规则、无人水面艇(unmanned surface vessel, USV)运动学特点和海上交通复杂度等因素约束下的USV自主避碰技术,在分析初始动态窗口法的基础上,考虑《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea, COLREGs)关于避碰行动时机、避让幅度、复航时机等方面的要求,建立融合避碰规则的动态窗口模型,设计融合避碰规则的动态窗口法。通过对比仿真实验验证该方法的可行性和有效性,具有一定的现实意义。 相似文献
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为比较互见中开阔水域不同船舶领域影响因素的重要性，应用粗糙集理论的相关算法，对船舶领域影响因素之间的依赖关系进行分析，并进行影响因素约简和影响因素重要度计算.以渤海及黄海北部船舶自动识别系统（Automatic Identification System, AIS）的数据为基础，应用MATLAB编程计算，得到船舶领域影响因素之间的依赖度、相对约简集和影响因素重要度.结果表明：船舶领域影响因素之间存在不同程度的冗余，其中风、浪或流可约简掉；会遇角度、航速、船舶大小、驾驶员级别、船舶密度、船舶类型和能见度的重要度分别为0.279 1, 0.200 8, 0.179 4, 0.212 1, 0.235 9, 0.122 9和0.093 5.该研究表明:在保证对船舶领域影响分辨性不变的前提下，驾驶员可选择较重要因素对船舶领域进行判断，并采取较恰当的避碰行动，保障航行安全；但在特殊的环境下，某些影响因素需要特别考虑. 相似文献
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研究两艘船舶在紧迫局面下的避碰问题,建立避碰问题的微分博弈数学模型,将避碰问题转化为追逃微分博弈问题,用微分博弈的方法推导出追逃双方为了达到各自目的所应采取的最优控制策略,并给出数值模拟算法.研究表明,双方的控制作用使得彼此加速度方向一致时,双方都取得最优控制策略,同时也证明微分博弈方法在处理紧迫局面下的避碰问题时的有效性. 相似文献