船舶交通事故混沌預(yù)測研究.pdf

1、船舶交通事故預(yù)測對海事監(jiān)管、預(yù)警有著極為重要的作用。船舶交通事故是一個受多種因素影響的隨機(jī)事件。環(huán)境、船舶操作人員等信息不確定，人、船舶、環(huán)境相互影響包含著相互耦合的多種線性過程，船舶行駛中各因素隨時間、空間的變化而變化，其復(fù)雜性、多變性、不可知性構(gòu)成船舶交通事故的高度非線性。在各種因素相互的作用下，船舶交通事故表現(xiàn)出極其復(fù)雜而難以精確預(yù)測的演化特征。而隨著非線性理論的發(fā)展，特別是混沌理論的發(fā)展，毋須專門分別考慮各種影響因素就能對船舶交

2、通事故預(yù)測成為可能。 本文將混沌理論運(yùn)用到船舶交通事故預(yù)測中，借鑒其它領(lǐng)域的分析思路與方法，從混沌的角度研究船舶交通事故的預(yù)測，是一種新的嘗試，具體內(nèi)容和研究成果概括如下： 本文首先對混沌及相空間重構(gòu)理論的原理進(jìn)行了闡述，比較了幾種計算相空間重構(gòu)參數(shù)的方法和特點。通過相空間重構(gòu)將混沌理論引入到船舶交通事故時間序列分析當(dāng)中，在高維空間中恢復(fù)混沌吸引子，從而體現(xiàn)出混沌系統(tǒng)的規(guī)律性。 第二，在對混沌理論研究的基礎(chǔ)上，采

3、用事故混沌理論，并利用事故混沌理論和故障樹分析法，結(jié)合船舶交通事故的非線性特征，建立船舶交通事故的混沌動力學(xué)模型，從定性和定量的角度對船舶交通事故具有的混沌特性進(jìn)行分析。 第三，為了提高預(yù)測精度，解決相空間重構(gòu)參數(shù)選取對預(yù)測精度影響和預(yù)測尺度等關(guān)鍵問題，本文對混沌預(yù)測模型進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，重點研究了基于相空間重構(gòu)的最大Lyapunov指數(shù)預(yù)測模型和加權(quán)一階局域預(yù)測模型，并結(jié)合Lorenz映射500點小數(shù)據(jù)量進(jìn)行仿真分析。然后