基于改進(jìn)勢場法的受限水域中船舶自動避碰模型研究.pdf

1、隨著世界航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展，船舶的航行水域范圍越來越寬廣，越來越多船舶航行于航道寬度狹窄、船舶操縱受到限制的受限水域中。由于受限水域中船舶航行環(huán)境復(fù)雜，船舶發(fā)生碰撞事故的危險(xiǎn)性大大增加。然而目前國內(nèi)外對船舶自動避碰開展的研究主要集中在寬闊水域中，對受限水域的船舶自動避碰研究尚少。因此研究受限水域中船舶的自動避碰問題，建立船舶自動避碰模型，對提高船舶的航行安全具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文對船舶在受限水域中的自動避碰操縱模型

2、進(jìn)行研究，針對受限水域中船舶避碰操縱的特點(diǎn)，根據(jù)船舶操縱理論，從船舶避碰的角度建立考慮船舶航行環(huán)境影響的受限水域中船舶操縱運(yùn)動模型；研究分析受限水域中影響船舶碰撞危險(xiǎn)的各種因素，以應(yīng)用于船舶避碰的船舶領(lǐng)域模型為基礎(chǔ)，提出了從本船駕駛員視角出發(fā)的船舶與礙航物的領(lǐng)域概念，結(jié)合受限水域中的航行條件和《規(guī)則》要求以及動界理論的概念，建立了受限水域中靜態(tài)礙航物的領(lǐng)域模型和船舶動態(tài)領(lǐng)域模型，并以此結(jié)合勢場理論建立受限水域中考慮多方面因素的船舶碰撞危

3、險(xiǎn)度評估模型；在已經(jīng)建立的受限水域船舶操縱數(shù)學(xué)模型和船舶危險(xiǎn)度評估模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合航行環(huán)境特點(diǎn)和《規(guī)則》中對避碰操縱的要求，對傳統(tǒng)勢場法模型進(jìn)行針對性改進(jìn)，進(jìn)而建立了受限水域中船舶自動避碰模型；最后運(yùn)用該模型對受限水域中直航道和彎曲航道的船舶與靜態(tài)礙航物和目標(biāo)船的自動避碰過程進(jìn)行模擬仿真，仿真結(jié)果表明該模型能夠?qū)崿F(xiàn)船舶在受限水域中自動避碰，對提高船舶在受限水域中的航行安全具有重要的意義。
　　本文研究成果將為解決受限水域內(nèi)船舶避