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《武汉理工大学》 2007年
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内河船舶操纵及避碰决策优化研究

程细得  
【摘要】: 内河航运作为一种古老而又传统的交通运输方式,对保护环境,坚持可持续发展,不断提高人们的生活质量越来越显示出它的活力和优越性。但内河航运也面临着复杂的影响:内河船舶数量急剧增多,航行密度增大,内河船(队)的规模越来越大,并向着大型化、高速化方向发展。再加上内河航运环境的复杂多变:河道弯曲、水位涨落不定、跨江桥梁林立、不同航区航段的水文特征差异较大、船舶种类多、船舶设备参差不齐以及驾驶人员素质差异较大等,致使内河船舶操纵日趋困难。如果在内河发生水上交通事故,不仅会给国家和人民生命财产造成巨大损失,而且化学品船和油船等船舶的损坏还会造成当地水域大面积污染,随之带来不可估量的环境与社会问题。因此,如何防止船舶碰撞事故是内河船舶操纵及航行安全领域中一项亟需解决的研究课题。 作为内河船舶避碰决策优化研究的基础性工作,第2章对内河航行船舶的避碰操纵运动性能进行研究,首先根据一般船舶操纵运动数学模型,考虑内河航行环境影响,建立受风流及浅水影响的船舶操纵运动数学模型。在此基础上对内河船舶回转运动、Z型运动的情况进行了数值模拟,重点考虑受环境干扰因素影响下的内河船舶操纵运动,以及内河船舶避碰操纵的运动特点。 第3章对受内河航道限制影响的船舶碰撞危险进行分析,在此基础上,选取内河船舶碰撞危险综合评判指标,建立内河船舶碰撞危险综合评判模型,并运用模糊理论方法对船舶碰撞危险进行综合评判。 国内外在机器人及航天器路径规划方面做了大量的研究工作,提出了很多避碰优化思路及算法。第4章将借鉴这些研究成果,结合船舶航行安全问题的特点,运用传统和现代的优化方法探讨船舶避碰决策优化。 第5章对现有避碰空间模型进行分析,尝试建立一种新的避碰空间模型一船舶动态避碰空间模型(Ship Dynamic Collision Avoidance Space Model,SDCASM),在此基础上提出一种将遗传算法与模拟退火算法相结合的新优化算法—遗传退火算法(Genetic Annealing Algorithm,GAA)用于避碰路径优化。 第6章运用所提出的算法模型对内河特殊航段船舶避碰问题进行研究,分别对内河弯曲航道、桥区水域及三叉河口航道的船舶避碰问题进行仿真试验。 研究成果可为内河船舶安全航行保驾护航,减少因人为失误而造成的船舶碰撞事故,为安全、畅通、快捷的内河航运提供良好的技术保障,促进我国内河航运事业的蓬勃发展,推动经济的快速发展。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U675.9

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 魏伊;薛彦卓;;船舶自动避碰仿真研究[J];大连海事大学学报;2013年02期
2 程细得;刘祖源;;内河三叉河口水域船舶避碰路径优化研究[J];船海工程;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 谭志荣;长江干线船撞桥事件机理及风险评估方法集成研究[D];武汉理工大学;2011年
2 程志友;交汇水域船舶交通冲突作用机理及控制研究[D];武汉理工大学;2011年
3 陈立家;海上多目标船智能避碰辅助决策研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘铿;内河船舶交通动态协调管理方法研究[D];武汉理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 郑中义;船舶自动避碰决策系统的研究[D];大连海事大学;2000年
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 江衍煊;陈福金;张诗永;;基于避碰规则融合航仪实例设计避碰数据库[A];2009年苏浙闽沪航海学术研讨论文集[C];2009年
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8 刘汉明;刘涛;方剑;;水面失事难船漂流运动的仿真程序设计[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
9 孟祥玮;高峰;李焱;;波周期对系泊条件影响的数学模型研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
10 邹斌阳;倪国强;;浅谈信息融合技术在典型船舶避碰系统中的应用[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 张晓辉;云理论和数据挖掘在水上安全分析中的应用[D];大连海事大学;2011年
3 路慧彪;基于仿真的船舶机舱管路三维自动布置方法研究[D];大连海事大学;2011年
4 邵杰;基于学习分类器的多机器人路径规划关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
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7 刘芙蓉;半潜船动力定位控制系统建模和仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
8 李雄;飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 刘罡;多节履带式搜索机器人及其运动策略研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 杨素军;船舶航行性能虚拟测试系统研究[D];中国舰船研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁瑞琴;嵌入式动力定位控制器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张家飞;机器人群体协同任务规划与协调避碰[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙凌丽;船舶运动的风浪影响建模与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王大治;单点锚泊系统动力学建模仿真与姿态控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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7 刘伟明;波浪中船舶六自由度“操纵—摇荡”耦合运动数值仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 朱碧春;大型舰船在补给过程中的操纵性[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 孙寒冰;单泵喷水推进式船舶的操纵性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张晓兔,刘祖源,张乐文;船舶避碰系统的智能化研究综述[J];船舶工程;2000年01期
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10 郑中义,吴兆麟;船舶避碰的模糊决策[J];大连海事大学学报;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 邹斌阳;倪国强;;浅谈信息融合技术在典型船舶避碰系统中的应用[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵富强;基于PLS路径模型的顾客满意度测评研究[D];天津大学;2010年
2 郑中义;船舶自动避碰决策系统的研究[D];大连海事大学;2000年
3 毕修颖;船舶碰撞危险度及避碰决策模型的研究[D];大连海事大学;2000年
4 孙立成;船舶避碰决策数学模型的研究[D];大连海事大学;2000年
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6 林盛;基于PLS结构方程模型的服务行业顾客满意度测评方法及应用研究[D];天津大学;2003年
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10 景春光;平面交叉口机非冲突机理及其应用研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈沈阳;海上交通系统仿真技术的研究[D];大连海事大学;2001年
2 甘浪雄;桥区河段船舶航迹数学分析及引航方法研究[D];武汉理工大学;2002年
3 田野;航道通过能力的研究与评定[D];大连海事大学;2002年
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10 徐津津;营口VTS系统AIS技术实现的研究[D];大连海事大学;2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 黄常海;胡甚平;高德毅;席永涛;轩少永;彭宇;;大桥船撞动态风险评估系统的设计与实现[J];中国安全科学学报;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 许庆阳;危险模式人工免疫算法及其应用研究[D];大连海事大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 毕修颖;船舶碰撞危险度及避碰决策模型的研究[D];大连海事大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 程细得;船舶智能避碰专家系统研究及开发[D];武汉理工大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 邱志雄,兰培真;船舶避碰综合决策系统[J];大连海事大学学报;1992年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨艳明;;船舶碰撞事故的原因其预防[A];第二届广东海事高级论坛论文集[C];2008年
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3 郝清赋;吴唏;沈敏;;基于逻辑推演理论的船舶避碰决策研究[A];1995-2009航海技术论文选集(第2集)[C];2010年
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8 张新威;;不应妨碍规则在碰撞危险形成时的补充适用性[A];第二届广东海事高级论坛论文集[C];2008年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 记者 矫阳;交通部紧急部署内河航行安全措施[N];科技日报;2007年
5 本报记者 董小军通讯员 王舜毕;宁波如何避免撞桥事件频发[N];宁波日报;2007年
6 陈国雄通讯员 陈兆云;《珠江航行指南》通过专家组审定[N];中国水运报;2008年
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8 刘建辉;荷兰航运驶入中国内河[N];中国经营报;2005年
9 记者 陈国雄李世斌 通讯员 王子安 陈兆云;《珠江航行指南》编制发行[N];中国水运报;2008年
10 记者 张晔 通讯员 杨萍 田野;南理工一技术给汽车提供安全“智能助理”[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 邹志翀;大型公共建筑火灾逃生环境风险测度与导航路径优化[D];哈尔滨工业大学;2009年
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10 郑中义;船舶自动避碰决策系统的研究[D];大连海事大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 谢树新;自动化立体仓库拣选作业路径优化方法研究[D];苏州大学;2010年
4 魏巍;区域电子商务的物流配送路径优化问题研究[D];武汉科技大学;2010年
5 蔡田刚;马鞍山卷烟配送中心物流配送车辆路径优化研究[D];安徽工业大学;2011年
6 王金华;基于运输合理化的多式联运路径优化[D];上海交通大学;2010年
7 叶创鑫;物流配送的路径优化与行程时间预测[D];暨南大学;2011年
8 陈天广;复杂图形路径优化的二维激光切割系统的研制[D];长春理工大学;2004年
9 孙宏;基于GIS技术的超高压送电线路路径优化[D];内蒙古师范大学;2010年
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