大型船舶进出港训练评估方法的研究与实现

摘要

航海模拟器由于自身先进的功能和真实的沉浸感使其广泛地应用于航海教育和培训之中，在学生的学习和训练中发挥着举足重轻的作用。虽然国内外研制的航海模拟器功能目前已相对完善，在一定程度上满足教育培训、科学研究等方面的要求，但其相应的自动评估功能还不能满足训练的需求。目前的模拟器主要以人的主观评估为主，但由于评估人员的不同，评估方法的不同，导致评估结果差距很大。为了让学生在训练中发现自己的不足，做到有目的的改正自己，让整个评估结果做到公正合理，研究出自动评估系统是必要也是急需的。 本文继航海模拟器中雷达标绘评估系统研究，对大型船舶进出港训练评估方法进行了研究和实现。文章通过专家调查法得到大型船舶进出港训练过程的评估参数，利用层次分析法计算出各参数的权重，并且依据航海技术、港口设计和海事部门的要求给出合理的参考值。在调查大量的学员实际训练和考试的操纵基础上，利用概率论中的非参数假设检验方法，在SPSS工具上对学员的操纵误差分析，得到学员的误差分布函数。结合教师在一般考试中打分的概率分布，通过Matlab工具计算出评估的等级区间，最后利用加权平均法计算出学生的综合成绩。系统利用VC++6.0实现，通过ODBC将评估成绩记录入MS Access数据库以备查找和利用。系统经过反复的调试与修改后，对航海模拟器中的大型船舶进出港训练的记录文件进行了评估，所得到的评估效果得到了大操培训教员的认同。系统打破了原有简单的及格与不及格评估的格局，增加了学员训练兴趣的同时也减轻了教练员的负担。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景

1.2评估系统国内外研究现状

1.3课题的提出

1.4论文内容的组织和安排

第2章大型船舶操纵基础

2.1大型船舶的定义

2.2大型船舶操纵特性

2.2.1旋回性好

2.2.2航向稳定性和应舵性差

2.2.3质量大和惯性大

2.3船舶操纵模拟器在“海员大型船舶操纵特殊培训”中的应用研究

2.3.1大型船舶操纵特殊培训的目的

2.3.2编制大型船舶操纵模拟练习的方法

2.3.3大型船舶操纵模拟训练练习

2.4小结

第3章大型船舶进出港训练评估因素的求取和参考值的确定

3.1大型船舶进出港训练评估参数的确定

3.2航道航行时的评估参数分析及其参考值的确定

3.2.1航迹带的宽度

3.2.2离航道边缘的最小距离

3.2.3航迹的精确程度

3.2.4船速的控制

3.2.5车舵的运用

3.3靠泊操纵时的评估参数分析及其参考值的确定

3.3.1靠泊前的船位控制

3.3.2靠拢时船舶的法向速度

3.3.3靠拢时的角度

3.3.4拖轮的使用

3.4小结

第4章大型船舶进出港训练评估参数权重的确定

4.1层次分析法

4.1.1层次分析法的基本原理

4.1.2层次分析法的实施步骤

4.2评价指标的权重

4.3小结

第5章大型船舶进出港训练评估方法的选取和数学模型的建立

5.1常用的数学评价方法

5.1.1评价方法的概述

5.1.2模糊综合评判模型分析

5.2基于数理统计的评估数学模型

5.2.1非参数假设检验的概述及其原理

5.2.2航迹带的宽度统计数学模型的建立

5.2.3离边界距离的统计数学模型的建立

5.2.4航道船速的统计数学模型的建立

5.2.5航迹精确度的统计数学模型的建立

5.2.6船位控制的数学模型的建立

5.2.7靠拢时法向速度的数学模型的建立

5.2.8靠拢角度的数学模型的建立

5.2.9客观评估标准

5.2.10评估成绩的确定

5.3小结

第6章大型船舶进出港训练评估软件的设计和实现

6.1大型船舶进出港训练评估系统的设计

6.1.1评估系统流程图

6.1.2评估系统的数据管理

6.2大型船舶进出港训练评估系统的软件实现

6.3小结

第7章总结与展望

7.1总结

7.2今后工作的展望

附录

参考文献

致谢

研究生履历