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

1、內(nèi)河航運在我國交通運輸中地位越來越重要，但隨著內(nèi)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(nèi)河環(huán)境復(fù)雜多變和內(nèi)河河流彎曲等這些問題給船舶航行安全帶來了嚴(yán)峻的考驗。為了減少和避免船舶碰撞事故的發(fā)生，加強(qiáng)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(biāo)志著船舶避碰系統(tǒng)朝著智能化、信息化方向邁進(jìn)，同時促進(jìn)了航海自動化發(fā)展并保證了內(nèi)河航行安全。
　　 本文通過對船舶避碰機(jī)理進(jìn)行深入研究，利用船舶避碰定量研究的結(jié)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(shè)計實現(xiàn)了一個能實時幫助船舶駕駛員進(jìn)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(nèi)外各種專家系統(tǒng)、船舶避碰系統(tǒng)和AIS系統(tǒng)相關(guān)資料和文獻(xiàn)，找出傳統(tǒng)船舶避碰系統(tǒng)中信息獲取機(jī)構(gòu)的不足，提出了將AIS應(yīng)用到船舶避碰領(lǐng)域的構(gòu)想。
　　 2.根據(jù)船舶碰撞階段進(jìn)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(jié)前人對船舶領(lǐng)域的

3、研究，本文提出內(nèi)河中合適的船舶領(lǐng)域模型，利用了模糊理論方法對船舶碰撞危險進(jìn)行綜合評判。通過建立避碰危險度計算數(shù)學(xué)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(jié)構(gòu)模式建立了船舶避碰系統(tǒng)，并對專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的重要部件：知識庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)進(jìn)行了設(shè)計。同時對系統(tǒng)所采用的知識表示方法與搜索算法進(jìn)行了研究。
　　 4.對船舶避碰的整個過程進(jìn)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(xué)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(jī)、幅度和復(fù)航時機(jī)進(jìn)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(jìn)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(jìn)行仿真實驗。仿真結(jié)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(nèi)河船舶安全航行保駕護(hù)航，減少因人為失誤而造成的船舶碰撞事