船舶智能避碰研究综述及展望_谢朔

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1、船舶智能避碰研究综述及展望———谢朔初秀民柳晨光吴青１船舶智能避碰研究综述及展望＊谢朔１，２１▲１，２１，３初秀民柳晨光吴青（１．武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心武汉４３００６３；２．武汉理工大学能源与动力工程学院武汉４３００６３；３．武汉理工大学物流工程学院武汉４３００６３）摘要由于水上航运密度越来越大、航道越来越复杂，船舶避碰的智能化研究逐渐受到了水上交通安全研究领域的重点关注，对航运安全具有重要意义。在分析总结国内外基于专家系统、模糊控制、神经网络以及人工势场这４种重要的智能避碰系统研究成果的基础上，从避碰模型和避碰信息２个方面探讨了船舶智能避碰面临的关键问

2、题，阐述了动态描述的避碰模型和基于权重的避碰信息划分方式，最后对船舶智能避碰系统的发展趋势进行了展望，分析了立体化船舶领域和避碰模型在线辨识等研究趋势。关键词航运安全；船舶避碰；航运智能化；动态模型；船舶领域立体化中图分类号：Ｕ６６６．１１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６３／ｊｉｓｓｎ１６７４－４８６１．２０１６．０１．００１．ＡＲｅｖｉｅｗａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＳｈｉｐＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ１，２１!１，２１，３ＸＩＥＳｈｕｏＣＨＵＸｉｕｍｉｎＬＩＵＣｈｅｎｇｕａｎｇＷＵＱｉｎｇ（１．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ

3、ｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＷａｔｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔＳａｆｅｔｙ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６３，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｏｇｉｓｔｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｍａｒｉｔｉｍｅｔｒａｎｓｐ

4、ｏｒｔｖｏｌｕｍｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｗａｙ，ｓｈｉｐｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｇｒｅａｔａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍａｒｉｔｉｍｅｔｒａｆｆｉｃｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｆｏｕｒｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｔｅｌ－ｌｉｇｅｎｔｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｓｙｓｔｅｍｓｂａｓｅｄｏｎｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｓ，ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ，ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｉｅｌｄ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｋｅ

5、ｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｍｏｄｅｌａｎｄｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｏｂｅｃｈａｌ－ｌｅｎｇｅｄ．Ｔｈｅｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｍｏｄｅｌｗｉｔｈｄｙｎａｍｉｃｓｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｗｅｉｇｈｔｓａｒｅｅｌｕｃｉｄａｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏｒｓｈｉｐｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅｓｙｓｔｅｍａｒ

6、ｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃｓｈｉｐａｎｄｏｎｌｉｎｅｒｉｓｋｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｃｏｌｌｉｓｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｒｉｎｅｓａｆｅｔｙ；ｓｈｉｐｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｖｏｉｄａｎｃｅ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｈｉｐｐｉｎｇ；ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌ；ｗｅｉｇｈｔ；ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃｓｈｉｐｄｏｍａｉｎ跨江桥梁不断增加，桥区建筑参差不齐。这对整0引言个在航区船舶安全操控带来了难度。如果在航区近年来，随着水上交通运输的发展，航运船舶发生船舶碰撞事故，事故区域附近的船舶航行都的数量急剧增加

7、，航行密度日益增大，船队规模扩会受到影响，而且碰撞引起的泄露事故会对水域大。此外，特别是在内河领域，航道水位变化多，造成大面积污染。因此，有效降低船舶发生碰撞收稿日期：２０１５－０９－２５修回日期：２０１５－１１－１４　＊湖北省自然科学基金项目（２０１５ＣＦＡ１１１）资助第一作者简介：谢朔（１９９３－），硕士研究生．研究方向：船舶智能化．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｅｓｈｕｏ＠ｗｈｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ　▲通信作者：初秀民（１９６９－），博士，研究员．研究方向：水上交通安全状态感知．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｕｘｍ＠ｗｈｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ２交通信息