关于船舶自动避碰的探讨.doc

武汉理工大学航运学院毕业生专题报告关于船舶自动避碰的探讨姓名:熊志鹏班级:航海0902班指导老师:周春辉日期:2013年5月20日关于船舶自动避碰的探讨熊志鹏 武汉理工大学 430062摘要:随着国际航运和造船技术的发展,世界海运量迅速扩大,船舶呈大型化、高速化趋势发展,海域通航状况更为复杂,船舶操纵难度也日益增加。提高船舶运输的安全性和经济性尤为重要,这引起了航运技术的变革,促进了船舶自动化技术的发展。船舶驾驶自动化是目前船舶自动化的重要组成部分,从船舶驾驶自动化技术的研究成果看,避碰系统是其中的一个薄弱环节,而这一环节与船舶的航行安全直接相关。关键词:自动避碰;智能化;自动导航操纵引言:近年来尽管航海技术的日益提高,船舶导航通信设备得到了进一步的完善,但由于种种主观和客观的原因,船舶的碰撞事故仍屡屡发生,给海洋环境及生命财产带来极大的危害。随着计算机技术的快速发展,船舶导航系统与操作的自动化程度日益提高和完善,船舶自动避碰技术也得到快速的发展。本文主要提出了船舶避碰系统的组成,现状以及其发展趋势。1船舶避碰系统的发展及现状航海技术随着人类社会的发展而不断向前,它经历了一个由低级到高级、由简单到复杂、由仅仅依靠人力或自然力到使用柴油动力再到应用计算机、自动化等高科技手段的过程;近年来,为了确保船舶的安全航行、降低成本预算、扩大经济效益、减少船员数量,船舶以安全、节约、经济、减员为目标,朝着大型化、快速化、自动化的方向发展。在船舶自动化领域,船舶避碰向来都是研究的热点和难点。一些西方的发达国家在上个世纪五十年代便开始研究船舶避碰问题了。初始时期,他们将几何的原理和方法应用到了避碰上,并且定量化了避碰规则,这一切的努力在很大程度上促进了船舶数学模型的发展。紧接着,他们进一步从特征和表现形式等方面分析了船舶碰撞危险,相应地又融入了会遇船舶之间的距离和方位的变化分析,从而得到了预测船舶碰撞是否会发生的方法。在此基础上,他们又根据会遇船舶的最近会遇距离和到达最近会遇点的时间等数据,最终判定出了避碰行动的操作时机和操作幅度。目前,两船会遇时的避碰决策无论是在理论上还是在实际操作上都达到了一定的水准,并取得了不错的成绩。然而在《规则》里,关于多船会遇方面并没有什么指导性、建设性的规定和指示,这造成了多船避碰决策判定的不方便,致使这方面的技术还没有很成熟。同时,船舶驾驶员的船舶操纵经验和心理素质在船舶驾驶方面又存在很大的影响。基于以上的种种原因,船舶避碰的研究还不足以应对现实生活中所有的船舶会遇的情况。80年代后,伴随着新兴科技如计算机、智能控制等地飞速发展和实际应用,人们将研究的焦点聚集到了船舶避碰专家系统上,其中最早将其应用到实际上的是英国的LivepoolUniversity和日本的TokyoMercantileMarineUniversity;美、英、德也紧随其后将他们的船舶避碰专家系统应用到了实际中。进入21世纪后,SouthamptonUniversity在观察记录目标船的距离、方位等变化特点的基础上,通过判定船舶碰撞危险度的方法得出避碰决策。尽管这种方法还不太成熟,特别是它没有充分地结合船舶驾驶员的****惯操作和《规则》的规定,但它为我们研究船舶避碰开辟了一个新的研究思路。最近一些年,船舶的智能避碰系统是研究的主方向。长期以来,国内外相关领域的研究人员虽