基于AIS的內河船舶智能避碰專家系統(tǒng)設計及實現(xiàn).pdf

1、內河航運在我國交通運輸中地位越來越重要，但隨著內河船舶數(shù)量不斷增加，且船舶不斷向大型化高速化發(fā)展，以及內河環(huán)境復雜多變和內河河流彎曲等這些問題給船舶航行安全帶來了嚴峻的考驗。為了減少和避免船舶碰撞事故的發(fā)生，加強船舶避碰決策系統(tǒng)的研究是十分重要的。避碰專家系統(tǒng)的研究標志著船舶避碰系統(tǒng)朝著智能化、信息化方向邁進，同時促進了航海自動化發(fā)展并保證了內河航行安全。
　　 本文通過對船舶避碰機理進行深入研究，利用船舶避碰定量研究的結果，建

2、立了一個更合理、更完備的避碰知識庫，并通過專家系統(tǒng)的設計實現(xiàn)了一個能實時幫助船舶駕駛員進行避碰決策專家系統(tǒng)。
　　 本文主要完成以下幾個工作：
　　 1.通過整理和研究國內外各種專家系統(tǒng)、船舶避碰系統(tǒng)和AIS系統(tǒng)相關資料和文獻，找出傳統(tǒng)船舶避碰系統(tǒng)中信息獲取機構的不足，提出了將AIS應用到船舶避碰領域的構想。
　　 2.根據(jù)船舶碰撞階段進行劃分研究，提出以定量的方式對船舶會遇態(tài)勢劃分理念。通過總結前人對船舶領域的

3、研究，本文提出內河中合適的船舶領域模型，利用了模糊理論方法對船舶碰撞危險進行綜合評判。通過建立避碰危險度計算數(shù)學模型客觀合理地評價了船舶的碰撞危險，可以用于船舶避碰決策系統(tǒng)中。
　　 3.根據(jù)專家系統(tǒng)的一般結構模式建立了船舶避碰系統(tǒng)，并對專家系統(tǒng)結構中的重要部件：知識庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫、推理機進行了設計。同時對系統(tǒng)所采用的知識表示方法與搜索算法進行了研究。
　　 4.對船舶避碰的整個過程進行了全面系統(tǒng)的研究，建立了安全通過距

4、離、緊迫局面和船舶碰撞危險度的數(shù)學模型，定量劃分了船舶會遇態(tài)勢和避碰行動局面，并對如何確定船舶避碰行動時機、幅度和復航時機進行了探討。
　　 5.通過對所提出系統(tǒng)模型及船舶碰撞態(tài)勢進行分析研究，并分別將船舶碰撞中會遇態(tài)勢和交叉態(tài)勢時船舶避碰問題進行仿真實驗。仿真結果表明：系統(tǒng)能夠很好地對兩船會遇局面作出分析、判斷，并給出合理有效的避碰決策。
　　 研究成果不僅可為內河船舶安全航行保駕護航，減少因人為失誤而造成的船舶碰撞事