基于神经网络的港口水域交通安全综合评估方法的研究

摘要

近年来，随着我国对外贸易的迅速发展，水路运输发展相当迅猛，我国大多数港口的货物吞吐量急剧增加。伴随着港口吞吐量的不断增大，进出港的船舶数量日益增多，港口水域的航行安全面临的考验也逐渐严峻。近年来，船舶交通安全状况不容乐观，港口水域发生的船舶交通事故给生命和财产带来了巨大的损失。
　　 本文从对影响港口水域船舶交通安全因素分析入手，以“人—机—环境—控制(管理)”系统模型为基础，分析目前港口交通发生事故因为和存在不安全的潜在因素，综合考虑人的因素、环境因素、船舶因素和管理因素对港口船舶交通安全的影响；对各因素进行详细的分析，根据其内部的因果关系，建立一个更加详细、更加实用的港口安全评价指标体系。通过对多个典型港口的实际调研，对已有大量文献的参考和研究以及对多位海事专家、港口安全员和资深船长的详细咨询等多种方法，针对建立好的指标体系对各个指标进行了详细的分级和赋值，建立港口安全评价指标体系分级标准。在对港口船舶交通安全进行评价时，引入神经网络作为评价方法，确定网络结构和参数，并结合大量的港口船舶交通事故样本数据对网络进行了训练和学习，最终构建了港口水域船舶交通安全神经网络评价模型。该模型注重定性和定量相结合，从系统工程的角度出发，在评价中引入了新的方法对港口的船舶交通安全状况进行评价和分析。在评价过程中使用MATLAB软件进行编程和仿真。结果表明，使用神经网络对港口船舶交通安全评价是可行的。最后使用该模型对镇江港港口近年来的港口交通安全进行评价，提出了合理的改善建议，对于提高港口的管理水平，促进港口功能，改善港口交通安全具有很大意义。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究的背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内外港口水域交通安全研究现状

1.2.2 神经网络在安全评价方面的研究现状

1.3 研究的目的和意义

1.4 本文主要研究内容及方法

1.5 本文研究的技术路线

第二章 神经网络的基本理论

2.1 神经网络概述

2.2 神经网络的基本特征

2.3 神经网络的结构与类型

2.4 神经网络的学习与训练

2.4.1 神经网络的学习

2.4.2 神经网络的训练

2.5 本文研究采用的神经网络模型

第三章 港口水域船舶交通安全影响因素的分析

3.1 港口水域船舶交通系统

3.2 人的因素对港口水域交通安全的影响

3.2.1 船员思想素质

3.2.2 船员业务能力

3.2.3 船员心理状况

3.2.4 船员生理状况

3.3 环境因素对港口船舶交通安全的影响

3.3.1 船上环境

3.3.2 航行环境

3.4 船舶因素对港口水域船舶交通安全的影响

3.4.1 船舶大小

3.4.2 船龄

3.4.3 船舶结构

3.4.4 船舶设备

3.4.5 船舶航海资料

3.4.6 货物状况

3.5 管理因素对港口水域船舶交通安全的影响

3.5.1 船上管理因素

3.5.2 港口管理因素

3.6 港口水域船舶交通安全评价指标体系

第四章 港口水域船舶交通安全评价的神经网络模型

4.1 港口船舶交通安全评价的数据样本的确定

4.2 港口水域船舶交通安全评价的神经网络的确定

4.2.1 几种主要的神经网络类型

4.2.2 神经网络结构的确定

4.3 评价指标分级标准化

第五章 港口水域船舶交通安全的神经网络评价

5.1 神经网络样本输入数据的初始化

5.1.1 数据初始化的方法

5.1.2 样本数据初始化

5.2 港口水域船舶交通安全评价的神经网络训练及结果

5.3 港口水域交通安全综合评价实例运用

5.3.1 镇江港主要情况简介

5.3.2 实例运用

5.3.3 改善建议

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 有待深入的工作

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文