基于船舶碰撞危险度的避碰决策研究

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1、分类号：密级巧位代码１０１５１ＵＤＣ：？乂是洛事乂学全日制学术型硕±研究生学位论文基于船舶碰撞危险度的避碰决策研究任鹏指导教师赵月林教授工学硕±申请学位类别学科（专业）名称交通信息工程及控制学位授予单位大连海事大学２０１５年１月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连海事大学硕±学位论文基于船舶碰撞危险度的避碰决策研究任鹏指导教师赵月林职務教授学位授予单位大连海事大学申请学位类别工学硕±学科（专业）交通信息工程及控制论文完成日期２

2、０１４年１２月答辩日期２０１５年１月答辩委员会主席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大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，，＂＂撰写成顽±学位论文基于船舶碰掩危險巧的滿碰决策研究论支中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：冰学位论文版权使用授

4、权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学：位论文的规定，即大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数掘库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本

5、学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。＂＂不保密１＾（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：导师签名＞日觀方？女年１月＾日中文摘要巧要在全球一上航行的船舶数量不体化进程中，海洋运输做出了巨大的贡献，海，断上升，船舶之间的会遇率随之增加进而导致船舶发生碰撞事故的概率增大，随之而来的是人命、财产队及海洋环境的损失。实现船舶自动避碰，不但可Ｗ减。少人为因素的影响，在某种程度上甚至可避免碰捏事故的发生避碰决策是船舶自动避碰的关键，本文Ｗ船舶碰挂危险度模型为基础，对船舶避碰决策进巧了深入的研巧：，建立了基于船舶碰撞危险度的避碰决策模

6、型。具体工作如下（１）在已有的船舶转向避碰数学模型的基础上，考虑了本船的操纵特性，计算本船转向过程中的进距、横距Ｗ及目标船的位移，得到本船及目标船转向后的位置坐标，最后得到船舶转向后的ＤＣＰＡ值。（２）为ＤＣＰＡ和ＴＣＰＡ建立隶属度函数。分析船舶领紙最晚施妮点及动界相关文献，确定ＤＣＰＡ和ＴＣＰＡ隶属度函数的边界值。Ｗ船舶到达最晚施能点处两船的最小会遇时间和两船距离为动界值时的最小会遇时间作为ＴＣＰＡ的边界值；Ｗ船舶到达最晚施舱点时，采取避碰行动后的最小会遇距离值Ｗ及由修正后的Ｇｏｏｄｗｉｎ船舶领域模型确定的安全会遇距离作为ＤＣＰＡ的边界值。（

7、３）分析碰撞危险度模型相关文献，ＴＣＰＡ和ＤＣＰＡ为基础变量建立船舶碰撞危险度模型。（４）建立船舶转向避碰决策数学模型。根据修正后的Ｇｏｏｄｗｉｎ的船舶领域模型确定安全会遇距离ＳＤＡ；将ＳＤＡ作为行动后的ＤＣＰＡ值，确定避碰行动时机与行动幅度之间的画数关系；根据碰撞危险度模型，确定本船的行动时机与行动幅度。（５）在ＭＡＴＬＡＢ２０１０ｂ仿真平台下建立基于船舶碰撞危险度的船舶转向避，分别针对对遇局面，碰决策系统、追越局面和交叉相遇局面进行了仿真试验仿真结果证明了该系统的可靠