人船系統平穩(wěn)狀態(tài)的失效機理及控制模式研究.pdf

1、船舶數量的增多、噸位的增大及航速的提高對海上交通安全提出了更高的要求，有待于對事故的發(fā)生機理和控制模式作進一步研究。論文以安全系統工程學的邏輯思維，從人、船及環(huán)境影響的角度對船舶航行的平穩(wěn)狀態(tài)失效機理及其控制模式作了系統研究，同時基于理論成果研發(fā)了船舶安全評估與管理信息系統。為預防和減少海上交通事故提供理論依據和實踐保障。 論文在統計分析船舶安全事故的基礎上，對碰撞事故致因源進行相關度分析，追溯了船舶操縱人因失效的根原因，建立了

2、遠洋船員機體功能Markov狀態(tài)鏈，并進行了仿真；把神經元工程化對人的行為過程失效進行分析，建立了時變行為可靠度的計算模型，提出了船員適航度概念及計算模型，對適航度的更新模式和維護方式進行了分析，并建立了基于電路原理的適航度維護模型，對船員的適航性響應輸出進行了仿真。 從人船協調控制角度，利用AHP法對船舶人機功能合理分配進行評價，對大洋航行、近海域航行和港口區(qū)航行的安全控制模式進行研究；在人船平穩(wěn)狀態(tài)的控制特性中，根據人的傳遞

3、函數數學模型、船舶控制的傳遞函數數學模型，建立了人船一體化的閉環(huán)控制數學模型，并對其輸出狀態(tài)進行了仿真分析。為了進一步分析人的行為輸出過程，利用最小二次型法對其仿真分析。 針對設備狀態(tài)對船舶操縱性能的重要影響，論文在統計分析了船舶設備故障的基礎上，利用狀態(tài)空間耦合理論對船舶人機系統故障轉移概率進行了計算；基于可靠性和經濟性，建立了設備備件和設備維修的優(yōu)化模型，并進行了實例驗證。 最后，根據船舶運動數學模型，利用龍格一庫塔