基于电子海图集成系统的船舶避碰辅助决策研究

摘要

船舶碰撞问题，一直以来是航海界研究的重点和热点问题，它不仅严重威胁人类生命财产安全，而且对海洋生态环境破坏至深。为了使船舶驾驶员能够直观的监控船舶的航行态势，减少船员在船舶航行中的操作步骤，保障船舶航行安全，保护海洋生态坏境，本文在基于电子海图集成系统项目的基础上，对船舶避碰辅助决策问题进行了深入研究。
　　 本文基于电子海图集成系统项目，对船舶避碰的过程进行深入研究，通过定性和定量分析相结合，建立了船舶避碰辅助决策模型，并给出系统避碰辅助决策的实现框架。主要的工作内容如下:
　　 (1)介绍了本文的研究目的、意义以及写作思路和方法。本文通过查阅、整理船舶碰撞事故以及船舶避碰辅助决策的相关文献资料，说明进行船舶避碰辅助决策研究的目的和意义，综述了电子海图系统和船舶避碰辅助决策的国内外研究现状，给出本文的写作思路和写作方法。
　　 (2)电子海图集成系统的概述。对电子海图集成系统进行了总体介绍，详细阐述了系统组成及功能，并说明系统的实现方案和关键技术，分析了把系统中ARPA与AIS信息与ECDIS集成应用于船舶避碰辅助决策的优势。
　　 (3)详细分析了船舶避碰领域状态与行为。船舶在正常航行时，应保持正规的嘹望，以安全航速行驶;当存在碰撞危险时，针对船舶会遇的态势和避让责任，及时确定采取避让行动的时机、方式与幅度，并对避让效果进行查核，保证航行过程中的安全。
　　 (4)船舶避碰辅助决策相关算法的研究。基于船舶避碰过程，针对避碰中的每一个环节进行定量研究，主要阐述了基于ARPA和AIS两种方式下避碰参数的计算，并从时间碰撞危险度和空间碰撞危险度两个方面分析了船舶碰撞危险度算法，用定量的方法确定了船舶避让行动与时机，并对多船会遇时的避碰辅助决策算法进行讨论。
　　 (5)系统避碰辅助决策框架构建。从两船和多船两种会遇局面下系统分析，把目标船避碰行动考虑到船舶避碰辅助决策的流程之中，建立系统避碰辅助决策模型，并结合电子海图集成系统情况，分析了系统避碰辅助决策总体结构和实现框架，最后对系统提出一些改进的措施和建议。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2 国内外研究综述

1．3 研究内容与研究方法

第2章 电子海图集成系统概述

2．1 系统主要内容

2．2 系统组成及功能

2．3 系统实现方案

2．4 系统关键技术

2．5 系统在船舶避碰中的优势

第3章 船舶避碰领域状态与行为分析

3．1 船舶碰撞过程

3．2 瞭望与安全航速

3．3 船舶会遇态势及避让责任

3．4 碰撞危险

3．5 船舶避碰行动

3．6 复航

第4章 船舶避碰辅助决策算法分析

4．1 船舶避碰过程

4．2 船舶避碰参数的确定

4．3 船舶避碰危险度算法

4．4 船舶避让行动与时机的确定

4．5 多船会遇时避碰辅助决策算法

第5章 系统避碰辅助决策框架构建

5．1 系统避碰辅助决策流程

5．2 系统避碰辅助决策模型

5．3 系统避碰辅助决策模块构建

5．4 系统避碰辅助决策实现框架

5．5 系统仍需处理的工作

第6章 结论与展望

6．1 研究结论

6．2 研究展望

致谢

参考文献