基于場(chǎng)論的水域船舶碰撞危險(xiǎn)度研究.pdf

1、隨著海上交通日益密集以及船舶日益大型化，船舶碰撞事故的頻繁發(fā)生帶來的損失和危害愈加嚴(yán)重。因此，如何避免船舶碰撞一直是世界海事研究領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。盡管如今船舶交通服務(wù)在硬件方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度集成化、智能化，但是在船舶避碰支持上還遠(yuǎn)未達(dá)到對(duì)船舶碰撞的全局監(jiān)控水平。因此，需要一個(gè)改進(jìn)的船舶碰撞危險(xiǎn)度模型利用現(xiàn)今豐富的數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)對(duì)水域宏觀船舶碰撞危險(xiǎn)的評(píng)價(jià)和全局監(jiān)控。
　　基于以上目的，論文引入場(chǎng)論來構(gòu)建基于空間分布的船舶碰撞

2、危險(xiǎn)度模型，即船舶安全場(chǎng)模型。首先，通過對(duì)比前人研究，參考“曲線擬合”和“模型分析”的方法構(gòu)建船舶碰撞危險(xiǎn)度模型，使用DENCLUE核密度聚類算法作為空間函數(shù)構(gòu)造算法構(gòu)造船舶安全場(chǎng)模型，并確定由決定因子和影響因子組成的指標(biāo)體系。
　　然后，參考電場(chǎng)理論構(gòu)造出船舶安全場(chǎng)理論，推導(dǎo)出做功和能量理論。使用上述理論對(duì)船舶安全場(chǎng)勢(shì)函數(shù)模型進(jìn)行參數(shù)討論，發(fā)現(xiàn)了影響因子與模型邊界的解析關(guān)系。接著對(duì)人-船-環(huán)境-管理體系下19個(gè)影響因素進(jìn)行定量解

3、析，使用RBF徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型覆蓋范圍與影響因子的非線性函數(shù)關(guān)系，由此解決了模型邊界定量問題;最后，完成船舶安全場(chǎng)在特定水域的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。
　　最后的結(jié)果顯示，構(gòu)造出來的船舶安全場(chǎng)能夠從物理角度很好的解釋船舶碰撞及避碰行為，形成了基于場(chǎng)論的船舶碰撞致因理論和船舶避碰決策律。上述理論一方面能夠發(fā)現(xiàn)和解析水域中的碰撞危險(xiǎn)，并且合理地指導(dǎo)避碰行動(dòng)，特別是多船避碰行動(dòng);另一方面能夠在空間上和時(shí)間上實(shí)現(xiàn)對(duì)水域船舶碰撞危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)，