船舶碰撞危险度的计算方法比较非匿名

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1、船舶碰撞危险度的计算方法研究曾建辉，鲁艳丽（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江省哈尔滨市150001）照片尺寸为20mm*30mm；最好不用红色背景摘要：在船舶安全航行和船舶避碰领域中，研究和计算船舶碰撞危险度是至关重要的，因此采用一种好的方法来计算船舶碰撞危险度一直是船舶避碰领域研究和讨论的热点。本文分别采用了模糊数学计算法、BP神经网络法和灰色关联分析法对船舶碰撞危险度的计算进行研究。研究表明模糊数学计算法的计算精度高但是计算量大；BP神经网络法的计算误差较小，自学能力很强，但是它的运算速度慢，失败的可能性较大；灰色关联分析法不能计算出绝对的船舶碰撞危险度的数值，它仅能计算出多船

2、时，各目标船的相对碰撞危险度，但是它的计算简单，结果明确。关键词：船舶碰撞危险度；模糊数学计算法；BP神经网络；灰色关联分析ResearchofMethodofCalculatingShipCollisionRiskIndexZENGJian-hui,LUYan-li(CollegeofAutomationofHarbinEngineeringUniversity,Harbin,150001,China;)Abstract：Inthefieldofsafenavigationofvesselsandshipcollisionavoidance,itiscrucialtoresear

3、chandcalculateshipcollisionrisk.So,agoodmethodofcalculatingtheshipcollisionrisk isahotspotinthefieldofshipcollisionavoidance.ThispaperusescalculationoffuzzyMathematics,BPneuralnetworkandgreyrelationalanalysistoresearchthecalculatingtheshipcollisionrisk.TheresearchshowscalculationoffuzzyMathema

4、ticsisaccurate,butdifficulttocalculate;computationalaccuracyofBPneuralnetworkishigh,Self-studyabilityisstrong,whileitsoperationisslow,andpossibletofailure;greyrelationalanalysiscan’tcalculatetheabsolutevalueofcollisionrisk,itcanonlycalculatetherelativevalueofcollisionrisk,whenmulti-shipencount

5、ers,butitscalculationissimpleandclear.Keywords：ShipCollisionRiskIndex;CalculationofFuzzyMathematics;BackPropagationNeuralNetwork;GreyRelationalAnalysis船舶碰撞危险度（CollisionRiskIndex，CRI），是船舶之间发生碰撞可能性大小的度量，也是船舶之间发生碰撞危险的衡量标准，更是避碰决策的依据和评判标准。CRI是一个很模糊的，不确定的概念，它不仅要受到航速、航向等因素的影响，还受到人对危险的感知和接受能力等因素的影响[1]

6、。CRI的取值范围为0～1。CRI=0说明没有碰撞危险；CRI=1说明无论采取怎样的避让行动都无法避免和目标船碰撞；CRI的取值说明了可能发生碰撞危险的程度。CRI可以给船舶驾驶员一个早期的避碰提醒，并且当有多艘目标船与本船会遇时，船舶驾驶员可以根据CRI来判断避让的时机和避让的顺序。因此船舶碰撞危险度的研究在船舶航行和船舶避碰领域中具有很重要的意义。本文分别利用模糊数学计算法，BP神经网络计算法和灰色关联分析法对CRI的计算进行了研究比较。1模糊数学计算法模糊数学计算法，即以影响船舶碰撞危险度的因素最近会遇距离（DCPA），到达最近会遇点的时间（TCPA），目标船相对于本船的方位

7、（B），本船与目标船的船速比（K），本船与目标船的距离（D）等为参数，通过模糊数学计算的方法确定CRI。1.1DCPA与TCPA的公式推导[2]假设本船的航速为，航向为；目标船的航速为，航向为；目标船相对于本船的方位角为；目标船与本船之间的距离为。（1）相对速度计算（1）其中：（2）相对航向计算（2）其中：（3）相对舷角的计算（3）（4）DCPA和TCPA的计算（4）1.2应用模糊数学法计算船舶碰撞危险度CRI假设与本船会遇的目标船数为艘，、、、、为目标船各参数的危险