基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的避碰決策研究

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1、分類號：密級巧位代碼１０１５１ＵＤＣ：？乂是洛事乂學(xué)全日制學(xué)術(shù)型碩±研究生學(xué)位論文基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的避碰決策研究任鵬指導(dǎo)教師趙月林教授工學(xué)碩±申請學(xué)位類別學(xué)科（專業(yè)）名稱交通信息工程及控制學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)２０１５年１月分類號密級ＵＤＣ單位代碼１０１５１大連海事大學(xué)碩±學(xué)位論文基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的避碰決策研究任鵬指導(dǎo)教師趙月林職務(wù)教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位類別工學(xué)碩±學(xué)科（專業(yè)）交通信息工程及控制論文完成日期２

2、０１４年１２月答辯日期２０１５年１月答辯委員會主席Ａ－ｓｔｕｄｙｏｎｓｈｉｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｐｃｏｌｌｉｓｉｏｎｒｉｓｋｉｎｄｅｘＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎｐａｒｔｉａｌｆｉｊｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆ化ｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＲｅｎＰｅｎｇＴｒａｆｆｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ

3、ＡｎｄＣｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｈａｏＹｕｅｌｉｎｐ化ｎ２０１５大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，，＂＂撰寫成頑±學(xué)位論文基于船舶碰掩危險(xiǎn)巧的滿碰決策研究論支中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或未公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：冰學(xué)位論文版權(quán)使用授

4、權(quán)書本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解大連海事大學(xué)有關(guān)保留、使用研究生學(xué)：位論文的規(guī)定，即大連海事大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被査閱和借閱。本人授權(quán)大連海事大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，也可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。同意將本學(xué)位論文收錄到《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》（中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社）、《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所）等數(shù)掘庫中，并Ｗ電子出版物形式出版發(fā)行和提供信息服務(wù)。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定。本

5、學(xué)位論文屬于：保密口在年解密后適用本授權(quán)書。＂＂不保密１＾（請?jiān)冢咨戏娇騼?nèi)打Ｖ）論文作者簽名：導(dǎo)師簽名＞日觀方？女年１月＾日中文摘要巧要在全球一上航行的船舶數(shù)量不體化進(jìn)程中，海洋運(yùn)輸做出了巨大的貢獻(xiàn)，海，斷上升，船舶之間的會遇率隨之增加進(jìn)而導(dǎo)致船舶發(fā)生碰撞事故的概率增大，隨之而來的是人命、財(cái)產(chǎn)隊(duì)及海洋環(huán)境的損失。實(shí)現(xiàn)船舶自動避碰，不但可Ｗ減。少人為因素的影響，在某種程度上甚至可避免碰捏事故的發(fā)生避碰決策是船舶自動避碰的關(guān)鍵，本文Ｗ船舶碰掛危險(xiǎn)度模型為基礎(chǔ)，對船舶避碰決策進(jìn)巧了深入的研巧：，建立了基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的避碰決策模

6、型。具體工作如下（１）在已有的船舶轉(zhuǎn)向避碰數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，考慮了本船的操縱特性，計(jì)算本船轉(zhuǎn)向過程中的進(jìn)距、橫距Ｗ及目標(biāo)船的位移，得到本船及目標(biāo)船轉(zhuǎn)向后的位置坐標(biāo)，最后得到船舶轉(zhuǎn)向后的ＤＣＰＡ值。（２）為ＤＣＰＡ和ＴＣＰＡ建立隸屬度函數(shù)。分析船舶領(lǐng)紙最晚施妮點(diǎn)及動界相關(guān)文獻(xiàn)，確定ＤＣＰＡ和ＴＣＰＡ隸屬度函數(shù)的邊界值。Ｗ船舶到達(dá)最晚施能點(diǎn)處兩船的最小會遇時(shí)間和兩船距離為動界值時(shí)的最小會遇時(shí)間作為ＴＣＰＡ的邊界值；Ｗ船舶到達(dá)最晚施艙點(diǎn)時(shí)，采取避碰行動后的最小會遇距離值Ｗ及由修正后的Ｇｏｏｄｗｉｎ船舶領(lǐng)域模型確定的安全會遇距離作為ＤＣＰＡ的邊界值。（

7、３）分析碰撞危險(xiǎn)度模型相關(guān)文獻(xiàn)，ＴＣＰＡ和ＤＣＰＡ為基礎(chǔ)變量建立船舶碰撞危險(xiǎn)度模型。（４）建立船舶轉(zhuǎn)向避碰決策數(shù)學(xué)模型。根據(jù)修正后的Ｇｏｏｄｗｉｎ的船舶領(lǐng)域模型確定安全會遇距離ＳＤＡ；將ＳＤＡ作為行動后的ＤＣＰＡ值，確定避碰行動時(shí)機(jī)與行動幅度之間的畫數(shù)關(guān)系；根據(jù)碰撞危險(xiǎn)度模型，確定本船的行動時(shí)機(jī)與行動幅度。（５）在ＭＡＴＬＡＢ２０１０ｂ仿真平臺下建立基于船舶碰撞危險(xiǎn)度的船舶轉(zhuǎn)向避，分別針對對遇局面，碰決策系統(tǒng)、追越局面和交叉相遇局面進(jìn)行了仿真試驗(yàn)仿真結(jié)果證明了該系統(tǒng)的可靠