成山角分道通航制水域航行风险辨识与操纵决策方法

摘要：

针对成山角分道通航制水域船舶航行风险高的问题,对数字化仿真环境、风险辨识、避碰机理和操纵决策开展研究.通过解构成山角水域的构成要素,建立静态交通环境的数学模型,结合船舶动态信息,构成动静结合的数字化仿真环境;基于时间、空间双维度的碰撞危险度模型和本船船位信息,提出碰撞等航行风险的辨识方法;考虑《1972年国际海上避碰规则》和良好船艺要求,归纳成山角水域不同会遇局面下的避让原则和方法,结合避碰机理求取最小改向幅度;运用时序滚动和反馈补偿方法,提出能自适应目标船机动特征的操纵决策模型.模拟成山角水域船舶会遇场景,开展多目标船场景下的仿真实验,结果表明:①在自建坐标系的会遇场景中(目标船:坐标位置(44600 m,62300 m),航向210°,航速12 n mile/h;本船:坐标位置(41200 m,38000 m),航向000°,航速12 n mile/h),基于成山角水域船舶行为的船位推算方法可提前1168 s识别到碰撞危险;②在随机生成的多目标船模拟环境下,本船在245,617,2005,2405 s分别采取右转17°、复航、右转11°、复航操作,可让清所有目标船,满足船舶在该水域航行时操纵决策的需求.综上,提出的方法在成山角水域可更早识别到碰撞危险并进行操纵决策,为船舶在类似分道通航制水域中智能航行的实现提供理论基础.

关键词：航行安全、分道通航制、操纵决策、避碰机理、风险辨识、碰撞危险度

所属期刊栏目：40

分类号：X51(大气污染及其防治)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;湖北省教育厅科技课题项目

在线出版日期：2022-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：34-43