港口水域船舶碰撞危险预警模型及应用

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1、学校编码10390分类号U675学号201211823006密级硕士学位论文港口水域船舶碰撞危险预警模型及应用指导教师：李丽娜教授作者姓名：苏鹏串请学位级别：硕士学科专业：交通运输工程研宄方向：交通信息工程及控制论文提交日期：2015年4月7日论文答辩曰期：2015年6月12日学位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年6月答辩妥贝会主席：项鹭论文评阅人:学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研宂成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发

2、表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）：ip,时间：仏：hs"保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名）:导师(签名）:时间：硕士学位论文港口水域船舶碰撞危险预警模型及应用TheApplicationofCollisionRiskEarlyW

3、arningModelinPortArea学科门类：工学作者姓名：苏鹏指导教师：李丽娜教授学科专业：交通运输工程研究方向：交通信息工程及控制学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年6月12日港口水域船舶碰撞危险预警模型及应用摘要随着贸易的增长，港口内行驶船舶数量增长速度很快，现有VTS设备的船舶碰撞危险预警机制逐渐不能满足港口管理的需求，给VTS值班人员造成很大的压力。通过阅读文献分析国内VTS以及船舶碰撞危险预警的研究现状，同时通过在厦门港VTS的调研，了解到国内VTS中心现有设备在船舶碰撞危险预

4、警存在问题，如DCPA、TCPA阈值设置不合理，产生误报警等，需要探索新的船舶碰撞危险预警方法，以便对船舶的碰撞危险做出及时准确的预报。本文在导师团队前期研究开阔域船舶碰撞危险度阈值计算模型的基础上，做了以下研究工作：（1）针对国内VTS以及船舶碰撞危险预警存在的问题，在导师团队前期研究中开阔水域SDA及SDAmin估算方法的基础上，将港口内船舶限定速度、不同种类船舶操纵性不同等因素考虑进来，建立适合港口水域的SDA及SDAmin估算模型。（2）通过专家咨询的方式，总结港口不同区域内船舶驾驶员操船避让通常

5、做法，并通过理论分析与仿真实验相结合的方法，研究船舶分别采取不同舵角改向及不同减速方法（倒车或停车减速）的操纵延迟估算模型。（3）采用相对运动几何分析方法对船舶会遇态势进行分析，综合考虑采取避让措施的难易程度，确定船舶碰撞危险度阈值计算模型；在建立最晚施舵时机量化模型的基础上，以最晚施舵时机作为碰撞危险度评估模型，进而对多目标船的碰撞危险度进行排序。（4）通过VC++编程的方法将预警算法集成到我校自主研发的船舶智能操控(ShipIntelligentHandleandControl，简称SIHC)仿真研究

6、平台上，利用DMI船模仿真实验验证港口水域内碰撞危险预警模型，通过设计港口水域两船及多船碰撞预警验证试验，初步探讨将预警模型集成到IVTS（智能VTS）上进行船舶的碰撞危险预警仿真；初步实现预警信息智能显示与自动传递的功能。关键词：港口水域；碰撞危险；预警模型；智能VTS；仿真实验ITheApplicationofCollisionRiskEarlyWarningModelinPortAreaAbstractAsthegrowthofthetrade,thenumberofshipwithinportis

7、growingfast,existingcollisionriskearlywarningmechanismofVTSequipmentgraduallycannotmeettheneedsofportmanagement,putalotofpressureonVTSpersonnelmonitor.ByreadingtheliteratureandanalyzingthecurrentdevelopmentofVTSandshipcollisionriskofearlywarning,withdoing

8、theresearchinXiamenVTS,haveainsightintotheexistedprobleminshipcollisionriskearlywarningsuchastheinappropriatethresholdsettingofDCPAandTCPA,themistakewarningetc.It’snecessarytoexplorenewmethodsofcollisionriskofearlyw