基于FIS的台风天气下我国沿海锚泊船舶安全评价及应用

摘要

利用船舶发展海上运输不仅成本低、而且运量大，船舶作为海上运输的唯一交通工具，发挥着不可替代的作用，其重要性不言而喻。伴随着全球经济的不断发展和海上运输需求的不断加大，船舶大型化趋势加快、船舶数量持续增长，老龄船增长尤为迅速。此外，我国地处太平洋西侧，广阔的太平洋十分有利于气旋的生成，每到夏秋季节，我国东部沿海受热带气旋影响很大。以此为背景，在恶劣海况下我国沿海锚地出现了供需矛盾，避风锚地面积的增长难以满足船舶数量增长的要求，船舶锚泊安全风险增大。　　本论文针对台风天气下我国沿海锚泊船舶安全评价方面开展研究，分析了我国沿海台风特点，并从多个方面详细分析了台风天气下船舶锚泊事故的原因，得出在锚泊船舶事故中，走锚是最为常见的原因，而锚地船舶密度高、走锚后应急处置不当等也是引起走锚损失严重的重要因素。为深入分析各因素间的相互关系，对我国沿海锚泊船舶安全做出合理评价，本文将模糊推理系统（FIS）的思想与方法运用到台风天气下锚泊船舶安全评价研究之中。　　在研究的过程中选取了主要因素建立多层次的评价系统，运用模糊分布法构建各因素隶属函数，明确各个因素的隶属函数。建立台风天气下锚泊船舶FIS评价模型，并利用MATLAB中的Fuzzy Logic工具箱搭建FC，并且将锚地密度等导致损失加重的因素考虑在内，建立起台风天气下锚泊船舶FIS评价系统。借助MATLAB利用育龙轮的相关数据，对该系统进行了验证，结果与实际情况相符，证明该系统具有一定实际意义。最后利用该FIS系统对台风天气下我国沿海5艘具有代表性的锚泊船进行安全评价，并对评价结果进行了详细分析，得到以下结论：一是对走锚起到决定作用的是台风影响，离台风移动路径上8级大风圈以内的锚地，较为危险；二是船员有着9次以上抗台经验时，锚泊安全性高，相反，如果抗台次数在5次以下，则船员经验不足，容易导致走锚；三是在走锚无法避免时，船况较差是导致船舶损失加重的重要原因；四是当无法进入到理想锚地避风时或走锚无法避免时，船员的状态不佳是导致走锚后损失加重的首要原因。本文根据以上分析结果从避台锚地选择、船员防台培训和船舶检修三个方面提出我国沿海台风天气下锚泊船舶的安全保障对策。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 相关研究现状

1.4 本论文的研究内容、拟解决的关键技术和创新之处

第二章 台风天气下锚泊船舶安全影响因素

2.1我国沿海台风特点

2.2台风对我国沿海锚泊船的影响

2.3 台风天气下导致船舶走锚的影响因素

2.4 影响走锚后损失的因素

2.5 本章小结

第三章 台风天气下锚泊船舶FIS模型的建立

3.1 FIS模型及其应用

3.2 FIS模型的建立

3.3台风天气下锚泊船舶安全评价系统

3.4 台风天气下锚泊船舶安全评价系统隶属函数

3.5 模糊控制器的MATLAB实现

3.6 模型验证

3.7 本章小结

第四章 台风天气下锚泊船舶FIS评价及应用

4.1案例选取

4.2锚泊安全性评价过程及结果

4.3我国沿海台风天气下锚泊船舶安全性分析

4.4本章小结

第五章 我国沿海台风天气下锚泊船舶安全保障对策

5.1我国沿海台风天气下发生锚泊事故的原因

5.2我国沿海台风天气下锚泊船舶安全保障对策

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果