互见中基于船舶领域的狭水道避碰决策研究

摘要

随着全球海运船队规模的不断扩大和船舶的大型化，狭水道内船舶交通密度不断加大，狭水道内复杂的航行环境又使大型船舶在狭水道航行时的操纵和避碰愈发困难，从而导致狭水道内船舶碰撞事故时有发生。为有效减少狭水道内船舶碰撞事故，提高狭水道内船舶通航效率，本文在现有船舶领域研究成果的基础上，以四元船舶领域分析框架为基础，并根据狭水道的特点构建了船舶在狭水道内航行时的船舶领域和动界模型，并在此基础上构建了狭水道内船舶避碰决策模型，该系统能实现对会遇态势和碰撞危险的判断，并相应地给出避让行动的建议。本文的具体研究工作包括以下内容:
　　1.分析“国际海上避碰规则”及“内河避碰规则”中关于狭水道的规定，分析狭水道的通航环境特点，总结船舶在狭水道内航行时的要点和注意事项;
　　2.分析狭水道船舶领域模型的研究现状，总结现有船舶领域模型的异同及优缺点，综合考虑船舶在狭水道航行时可能受到的船间效应、岸壁效应的影响，结合船舶操纵性及操纵时的注意事项，构建船舶在狭水道内航行时的船舶领域模型和动界模型。
　　3.根据船舶在狭水道内避碰特点及其决策过程，在现有避碰决策框架基础上，结合狭水道内的船舶领域和动界模型，建立狭水道内船舶避碰决策模型。
　　4.使用MATLAB对基于狭水道内船舶领域模型的避碰决策模型进行仿真验证。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 理论意义和应用价值

1．3 船舶避碰决策的研究现状

1．3．1 国外的研究现状

1．3．2 国内的研究现状

1．3．3 狭水道避碰决策的研究现状

1．3．4 未来发展趋势

1．4 本文的主要工作

第2章 狭水道概述

2．1 狭水道通航环境的分析

2．1．1 狭水道的定义

2．1．2 狭水道的特点及航行注意事项

2．1．3 《规则》及地方法规的相关规定

2．2 岸壁效应对船舶航行的影响

2．3 船间效应对船舶航行的影响

2．4 浅水效应对船舶航行的影响

2．5 本章小结

第3章 避碰基本理论

3．1 碰撞过程

3．1．1 自由行动阶段

3．1．2 形成碰撞危险

3．1．3 形成紧迫局面

3．1．4 形成紧迫危险

3．1．5 发生碰撞

3．2 互见中会遇态势的划分

3．2．1 互见中狭水道内会遇态势划分

3．2．2 对遇和追越时的船间责任

3．3 安全会遇距离

3．4 避碰行动的时机

3．5 避碰几何

3．5．1 坐标系的建立

3．5．2 避让方式

3．6 本章小结

第4章 狭水道船舶领域模型

4．1 狭水道船舶领域模型的研究概述

4．2 狭水道船舶领域模型的构建

4．2．1 本文对船舶领域的理解

4．2．2 狭水道内对遇、追越时船舶领域左右半轴的取值

4．2．3 狭水道内对遇、追越时船舶领域首尾半轴的取值

4．2．4 动界的确定

4．2．5 本文的船舶领域及动界模型

4．3 本章小结

第5章 基于船舶领域的避碰决策及仿真

5．1 狭水道的避碰决策思路

5．2 基于MATLAB的仿真验证

5．2．1 对遇局面仿真

5．2．2 避让固定障碍物的仿真

5．2．3 追越过程仿真

5．2．4 减速跟驰仿真

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 不足与展望

6．2．1 不足

6．2．2 展望

参考文献

致谢

作者简介