內(nèi)河船舶領(lǐng)域及避碰模型優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，內(nèi)河船舶的數(shù)量急劇增多，船舶密度不斷增大，加之受航道、橋梁、水深的限制，以及復(fù)雜航行環(huán)境的影響，船舶操縱日趨困難，碰撞事故時(shí)有發(fā)生。碰撞事故不僅造成人身安全和經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)于危險(xiǎn)品運(yùn)輸船舶事故，往往造成嚴(yán)重的水域污染。因此，如何防止船舶碰撞事故的發(fā)生是內(nèi)河交通安全領(lǐng)域亟待解決的問題。
　　本文在二維船舶領(lǐng)域和蛋形船舶領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，提出橢圓餅形的三維動(dòng)態(tài)船舶領(lǐng)域，基于船舶領(lǐng)域建立內(nèi)河船舶避碰路徑優(yōu)化模型。相比原有內(nèi)河避碰決

2、策模型，更多考慮相對(duì)速度、來船方位、航道邊界、橋梁、水深等因素進(jìn)行模型優(yōu)化，并成功用于多種內(nèi)河避碰情形的模擬仿真。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)對(duì)船舶領(lǐng)域、船舶碰撞危險(xiǎn)度（CRI）和船舶避碰決策方法三個(gè)部分進(jìn)行綜述，對(duì)比分析內(nèi)河船舶避碰研究的現(xiàn)狀，指出內(nèi)河船舶領(lǐng)域及避碰的研究趨勢。
　　(2)從航行環(huán)境、會(huì)遇船只、船舶自身三方面對(duì)內(nèi)河碰撞危險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別分析;分析不同航行環(huán)境的船舶領(lǐng)域模型，根據(jù)狹窄水域的對(duì)遇、追越等模型，簡化

3、內(nèi)河船舶領(lǐng)域模型;并在此基礎(chǔ)上，分析領(lǐng)域的三維性和動(dòng)態(tài)性，構(gòu)建內(nèi)河三維動(dòng)態(tài)船舶領(lǐng)域空間模型。
　　(3)考慮船舶最小安全距離、岸吸、船吸等因素，構(gòu)建三維的最小安全領(lǐng)域;結(jié)合三維動(dòng)態(tài)船舶領(lǐng)域進(jìn)行船舶碰撞危險(xiǎn)分析，利用模糊理論方法，對(duì)水面、水上、水下等部分，建立內(nèi)河船舶碰撞危險(xiǎn)度綜合評(píng)判數(shù)學(xué)模型。
　　(4)以最小危險(xiǎn)度和最短避碰路徑為目標(biāo)，基于路徑點(diǎn)編碼的遺傳算法，建立內(nèi)河船舶避碰路徑優(yōu)化模型;利用混沌理論改進(jìn)遺傳算法，應(yīng)用M