邱云明[1]2004年在《临海港口航道航行环境安全综合评价及计算机辅助实现》文中指出先进的科学技术虽为船舶在港口航道的航行安全提供了客观的保障，但是事故还时有发生。影响航行安全的因素是多方面的，主要是人、船、航行环境、管理四大因素。目前，资料表明，对港口航道航行环境的安全评价的研究目前还处在起步阶段，尤其对临海港口航道航行环境的研究更是如此。所谓临海港口航道，主要针对面临海洋、离海较近、受海洋潮汐影响较大的感潮港口航道。因此，本文的选题具有一定的新意，同时正确评价临海港口航道的航行环境的安全状况和程度对保障和改进航行安全的决策具有显着的科学意义、经济价值和社会意义。 本文是“船舶运输安全评价技术”课题的一个小项目。全文首先从安全系统工程的角度出发，简要分析和归纳了几种定量评价方法。通过对几种定量方法的比较分析之后，选定了模糊综合评价方法作为本文评价的方法，而且实践也认可了该方法。 然后，按照FSA的模式，利用定性和定量相结合的系统分析方法，着重以临海港口航道航行环境为评价对象，从单船的角度考虑，在综合分析影响船舶航行安全的临海港口航行环境的内部因素和自然因素的基础上，参考大量文献，结合实际情况和其他学者的相关研究成果确定了评价因素体系。 接着，利用模糊综合评价的定量评价方法，根据国内外有关安全评价的相关资料和数据调查、分析和统计，制定了各评价因素的指标化评价标准；通过采用模糊数学中确定隶属函数常用的图式法中的广义钟形函数，并经过不断修正，才确定了各因素的隶属度函数，并且利用MATLAB工具作出了各个函数的图像；利用层次分析法(AHP)并借助MATLAB及Excel软件计算出各个因素的权重值；模糊算子采用了加权平均法；在以上基础上，建立了多层次的模糊综合评价数学模型。 最后，以模型为基础，运用Visual C++6.0的编程语言，开发了计算机辅助安全评价系统。该系统具有查阅有关港口信息，快速计算临海港口航道安全综合程度及提出相关建议等功能。 为了验证本文所建立的模型和系统的正确性、适用性，将该模型和系统在镇江港口航道、南通港口航道进行了检验，输出的结果比较符合实际情况。该项研究可为港口监督人员、航道管理人员、船舶公司指挥人员、船舶驾驶员提供了科学的决策依据和参考，具有一定的实用价值。
仇健[2]2007年在《烟台港港口水域航道安全分析与评价》文中指出随着我国航运业的迅速发展,港口吞吐量剧增。港口水域船舶交通运输日益繁忙,航道中往来的船舶密度越来越大。虽然我国日益重视航运安全管理,各港口的交通安全管理水平也有了很大的提高,但是海上交通事故仍时有发生。提高港口的交通安全,已经成为海运界学者研究的热点。近年来安全评价理论有了很大的发展,引入到港口交通安全评价里,可以将以前简单的事故后统计分析上升到事故前预测性分析,为港口的交通安全管理提供客观的指导意见。近年来,国内外学者在海运安全评价方面作了很多研究工作,各种定性定量的安全评价方法应用到海运安全领域,取得了一定成果。本文从安全科学理论角度出发,简要探讨了常用的几种评价方法,通过分析比较,选取模糊综合评判方法来分析评价港口航道水域的安全问题。在综合分析航道水域环境对船舶安全航行的影响因素时,参考了大量文献资料和烟台港航道交通环境实际情况,结合其他学者的相关研究成果,通过专家调查来确定评价指标体系。在此基础上通过专家调查数据的统计和分析,利用层次分析法获得各评价因素的权重。应用模糊综合评判方法,对烟台港航道环境安全模型进行综合评价。最后,利用ASP动态网页编程和数据库技术开发了基于网络的港口通航环境安全综合评价平台,该平台将本文建立评价模型的步骤基本涵盖,并具有能同海上交通工程专家和熟悉港口的海事人员交流的功能,便于对评价指标的分析和确定以及对评价模型正确性和适用性的检验,提高工作效率,降低成本。本项研究能够为海上交通安全管理部门改善港口航道交通环境提供一定依据,使之能够采取相应的措施,提高航道交通管理水平。建立安全评价的网络平台,是结合目前新的技术手段对评价方法的一种改进,具有一定新意。
邱云明, 陈伟炯, 陈锦标[3]2005年在《临海港口航道航行环境安全综合评价模型》文中进行了进一步梳理对临海港口航道航行环境的研究目前甚少,为了正确评价临海港口航道航行环境的安全状况和程度,根据评价因素选取的原则,并结合临海港口航道航行环境的实际情况,确定了综合评价因素。同时,按照FSA的模式,运用Delphi、AHP、Fuzzy等理论建立了模糊综合评价数学模型,并运用VisualC++6.0和数据库知识,开发了计算机辅助评价系统。该模型和系统在有关临海港口航道进行了验证。结果表明,该模型是正确的、合理的,该系统具有很强的实用性,为港口监督人员、航道管理人员、船舶驾驶人员等提供了科学的决策和参考价值。
史大运[4]2010年在《胶州湾适航资源分析及航道通航环境安全综合评价》文中研究表明胶州湾是大自然赋予青岛的资源宝库,其丰富的适航资源是青岛经济发展和腾飞的重要依托。伴随着青岛市城市化进程的加快和环湾经济的迅猛发展,越来越多的人把眼光投向了胶州湾,进而加速了对其开发利用的步伐。根据有关文献资料研究表明,至2006年,胶州湾现有总水域面积为352.94km2,比1928年缩小了207km2,缩小量约相当于原有面积的37%。胶州湾海域面积的急剧缩减,使得胶州湾的适航资源面临巨大的威胁,研究和保护胶州湾适航资源对青岛有着特殊的意义。航道是适航资源的重要组成部分,是连接港口与外界的纽带。胶州湾港口的发展使胶州湾水上交通安全面临新的问题：(1)货物运输船舶数量的迅速增加；(2)进出港口船舶大型化；(3)渡轮航线和班次的增加：(4)港区的扩大、航道分支的增多、码头泊位的增加等。本文为研究胶州湾适航资源及航道通航环境安全,建立了胶州湾适航资源评价体系及胶州湾航道通航环境评价体系,主要工作包括：1、运用AHP建立胶州湾适航资源评价体系,体系将适航资源指标分为体制与政策、法律法规、规划、港口、航道、锚地、助航设施、水域条件和保护措施9大类,通过专家评判打分,定性定量相结合对胶州湾适航资源进行评价。2、胶州湾水域航道航行环境安全评价,选取模糊综合评判法分析胶州湾水域通航环境安全。建立胶州湾航道通航环境评价体系,评价体系分为两层,由能见度、风、流、航道弯曲度、航道交叉角、航道宽度、航道障碍物、交通量及助航设施9个评价指标构成。结合胶州湾航道交通环境实际情况,设定9个评价指标的危险度标准,并以此为依据构造各个评价指标的隶属函数。运用问卷调查的方式获取各个评价因素的权重,建立航道通航安全模糊综合评价模型。利用此模型对胶州湾航道通航安全进行综合评价。本文得出的胶州湾适航资源评价结论能够较为全面地反映胶州湾适航资源的整体状况,胶州湾航道通航安全状况的结论可以为水上船舶交通安全管理部门提供利·学的决策依据。其最终目的是为了保护胶州湾适航资源可持续发展,改善航道环境,减少事故隐患,保障人身财产安全,保护胶州湾水域不受污染,因而具有一定的实用价值。
吴卫兵[5]2013年在《蛇移门航道通航环境安全综合评价研究》文中提出宁波-舟山港衢山港区鼠浪湖岛中转码头工程的建设是适应腹地社会经济发展、解决长江叁角洲地区外海大型矿石泊位接卸能力不足以及船舶大型化发展趋势的需要,也是降低外贸进口铁矿石运输成本、加强运输安全、保障钢铁行业正常生产的需要。而鼠浪湖大型矿石干散货中转基地的建设,迫切需要建设配套的大型进出港航道——即蛇移门航道。目前,影响蛇移门航道安全通航的因素很多,在诸多因素中,水域通航环境是一个重要的影响因素。因此,对蛇移门航道的水域通航环境的安全进行评价研究具有十分现实的意义,非常有必要对此开展相关的研究。本文针对蛇移门航道自身通航的特点,考虑到蛇移门航道水域的一些事故分析的统计数据并且结合现有的系统安全评价理论选取对影响该航道通航安全的主要因素并进行系统的分析,最后建立蛇移门航道通航环境评价体系。结合实际情况,合理的确定各项指标的危险度,对各指标的危险度设置评价标准,按照该评价标准建立各自的隶属函数。在获取各个评价指标权重方面,我们采用问卷调查的方式,向尽可能多的专家发送问卷,再回收后进行比较和分析,获取影响蛇移门航道通航安全的各个因索较为权威的权重值,最后建立蛇移门航道通航安全模糊综合评价模型。为了解决现有航道通航安全评估方法中繁琐且复杂的数值计算和人为主观性干扰的问题,本文在简化整体安全评价运算过程的基础上,较好地解决了各种数据资源不足,各种信息不准确以及在不能确定的数据和主观干扰问题方面都有较大的改进。把本文建立的通航环境安全评价模型应用到蛇移门航道上,得到的结果与实际情况相比较基本符合。针对评价结果,笔者提出了一系列改善蛇移门航道通航环境安全状况的建议与措施。该项研究可以为海事管理部门、航道管理部门以及港航企事业单位改善蛇移门航道通航环境、通航管理状况等方面提供科学的决策依据和参考意见,为对航道进行定期维护确定重点方向,另外本文还可作为其它相关航道的水域通航环境安全评价研究工作的借鉴和参考。
李根[6]2006年在《长江张南水道通航环境安全评价研究》文中研究指明长江是我国第一大河流，长江经济带是我国经济最发达，经济增长速度最快的地区，在我国国民经济发展中地位十分重要。加快长江“黄金水道”建设，不仅可以充分发挥长江航运效能，推动长江流域经济发展，而且对我国实现可持续发展、区域统筹发展，最终实现全面建设小康社会的战略任务有着极其重要的作用。但事实上“黄金水道”的作用并未得到充分发挥。目前，制约长江“黄金水道”作用充分发挥的因素很多，在诸多因素中，复杂多变的水域通航环境是一个不可忽略的重要因素，特别是长江中下游的一些浅险航段，是提升长江运输量的瓶颈。因此，对长江干线航道的水域通航环境的安全度进行评价研究，对突破限制长江航运事业发展的瓶颈，贯通长江黄金水道具有十分现实的意义。2005九江海事局开展了《关于长江张南水道船舶航行安全影响因素的分析研究》工作，笔者有幸参与其中，本文是对项目的研究结果的一个分析论证。 本文从安全系统工程的角度出发，以对长江干线航道复杂的水域通航环境的安全评价作为课题研究的主题。通过对安全评价的仔细分析和充分理解之后，选定了模糊综合评价方法作为本文评价的方法，在许多科研实践中该评价方法也的到了认可。论文按照安全评价的模式，利用定性和定量相结合的系统分析方法，着重以长江航道航行环境的安全度为评价对象，从单船的角度考虑，在综合分析影响船舶航行安全的诸多影响因素的基础上，参考大量文献，结合实际情况和其他学者的相关研究成果确定了安全评价因素体系；利用模糊综合评价的定量评价方法，根据国内外有关安全评价的相关资料和数据调查、分析和统计，制定了各评价因素的指标化评价标准；通过采用模糊数学中确定隶属函数常用的图式法中的广义梯形函数，并经过不断修正，以确定各因素的隶属度函数；利用简化二元有序比较法结合专家问卷调查资料计算出各个因素的权重值，模糊算子采用了加权平均法，最后在以上基础上，建立了模糊综合评价数学模型。 笔者将所建立模型和系统应用到长江张南水道上，输出的结果比较符合实际情况。针对评价结果笔者还提出了一系列改善张南水道通航环境安
王方金[7]2012年在《航道通航风险评估模型的研究》文中认为随着航运业日益发展壮大,港口建设规模不断加大。港口作为海上货物运输的接收站或中转站,水域内船舶交通流量较大,通航密度较高,船舶通航风险相对增加。当前,众多专家和学者已从事对港口通航风险课题的研究,为船舶通航安全提供了重要的保障。航道水域航行环境是一个由多因素组成的复杂系统,通航影响因素众多,信息采集难度大,且存在较强的模糊性和未知性,在一定程度上影响了风险评估结果的准确性。同时,为力求解决现有航道通航风险评估方法中繁琐的数量运算和人为主观性过强的问题,本文运用D-S证据理论建立航道通航风险评估模型,在解决数据缺乏、信息模糊性及未确知性较强和主观性过强的问题上有了很大改善,也简化了评估运算的过程。本文针对航道通航系统的特性,依据部分事故统计资料和相关理论对影响航道通航安全的因素进行全面分析,逐个排查系统中存在的潜在风险因子。根据系统风险识别结果,筛选出具有相对独立性和普遍评价意义的风险指标,建立层次结构鲜明的风险评价指标体系。其次,依据风险的量化原则,对系统风险指标进行危险度评价等级的确定和划分,以此作为确定指标权重的重要依据。最后,本文应用D-S证据理论,对专家评估意见进行合成,通过简便的指标基本置信度合成算法和航道综合风险评价线性函数,求取航道风险总值,形成基于D-S证据理论的航道通航风险评估模型。论文最后以石浦港航道为例,运用所建风险评估模型,分别对石浦港航道原有通航风险和拟采取对策后的新航道通航风险进行评价,通过评价结果的对比分析,验证了D-S证据理论在航道通航风险评估中应用的可行性。
刘文亚[8]2016年在《基于径向基改进的小波神经网络的航道交通安全评价》文中研究表明当前随着经济的快速发展,航道水域的交通情况趋于复杂化,保证航道交通系统安全高效的运行是交通参与者的共同目标。现阶段传统的安全评价的方法有灰色综合评价法、模糊综合评价法和层次分析法等,虽然在评价的效度和信度上比较令人满意,但是还有一定的提升区间。在计算机高速发展的今天,新的评价方法的提出势在必行。通过计算机与数学的结合,利用基本数据进行安全评价,为航道交通系统的安全评价工作提供新方法。本文主要从航行水域、该水域的自然条件和交通条件叁个方面分析了其对航道交通安全的影响,阐述了各因素对航道交通安全可能造成的影响,分析了各因素对航道交通安全的作用过程。通过对比的方法,分析了传统的海上交通安全评价方法,阐述灰色综合评价法、模糊综合评价法和层次分析法的基本原理以及,运用列表的方法对它们的优点、缺点进行了总结概括。针对它们的不足,提出了新的航道交通安全评价的方法——基于径向基改进的小波神经网络评价法。并且对其模型的构建过程进行了较为详细的阐述。通过专家调查法,并利用综合回归法对调查结果处理,获得天津港的评价指标体系。利用天津港主航道的基本数据,运用基于径向基改进的小波神经网络的评价方法进行了航道交通安全评价,根据该航道的实际情况对评价指标进行量化。最后,利用计算机进行建模,得到安全评价的结果。通过对天津港主航道事故数据的分析,发现该评价结果可以较好的反应天津港主航道交通安全的实际情况,具有可行性。为航道交通安全提供新的思路与方法。
张丹[9]2011年在《叁峡回水变动区船舶航行路径优化及叁维环境仿真研究》文中认为根据叁峡水库运行规则,每年汛期前水位将消落至145m,枯水期前蓄水至175m。通常将库区水位蓄涨和消落称为回水变动,受回水变动影响的航段称为回水变动区。通过近几年叁峡水库的运行情况来看,根据回水变动区的水文特征,将重庆涪陵李渡长江大桥至长江重庆江津段白沙沱之间的水域称为回水变动区,航道里程的范围为长江上游547.8km至704.0km。叁峡水库蓄水后,库区水面变宽变深,通航条件总体明显改善,但其回水变动区既具有库区航道特征又具有山区天然航道特征,回水变动区河道弯曲、跨江桥梁林立、浅滩暗礁较多,船舶通航环境较为复杂,尚不具备实行船舶航路改革的条件,船舶航行路径有待优化,船舶助导航设施或方法有待进一步提高。本文通过对叁峡水库回水变动区船舶航行环境的分析和评价,得出通航水流条件是影响该区域船舶航行安全的关键因素之一,通过对叁峡水库回水变动区在消落期的水流流场进行数值模拟,分析了典型河段的碍航水流特征,并运用人工智能的方法对船舶在复杂通航水流条件下的航行路径进行了优化,构建了融合数值流场的内河船舶叁维航行虚拟现实系统。本文的主要研究内容有：(1)通过对回水变动区海事事故险情数据的时空特性进行研究,对影响船舶航行安全的关键因素进行了提取,得出了通航水流条件是影响回水变动区船舶航行安全的关键因素之一。(2)考虑内河航道岸线的不规则性,建立了正交曲线坐标系下二维水流数学模型并进行了验证。(3)利用经验证的水流数学模型对典型的桥区河段、弯曲河段、支流河口河段流场进行了数值模拟,并对各河段的通航水流条件进行了研究。(4)基于水流数值模拟,综合运用人工智能优化算法对内河船舶航行路径进行优化,并对内河船舶过河过程中的航行路径进行优化控制。(5)应用叁维建模与仿真技术,建立叁维船舶航行环境仿真模型,在此基础上实现水流数值模拟与叁维仿真系统的交互,构建融合数值流场的叁维船舶航行环境虚拟现实系统。本论文的创新主要体现在以下几点：(1)构建了叁峡水库回水变动区航行环境风险评价指标体系和评价模型,并提取了回水变动区通航安全的关键因素；(2)综合运用水流数值模拟技术和人工智能算法,构建了航道断面的流速分布函数和符合船舶航行路径优化目标的适应度函数及控制函数,提出了一种复杂通航水流条件区域的船舶航行路径优化方法；(3)构建了叁峡库区回水变动区融合数值流场的叁维通航环境虚拟现实系统。优化的船舶航行路径及融合数值水流的船舶航行叁维环境可为船舶驾驶员和航运管理部门提供决策参考。通过船舶航行路径的优化找出最佳的过河方案,在融合数值水流的船舶航行叁维环境里直观的判断主流、缓流以及碍航水流和浅滩,使船舶航行更安全。本文的研究为实现叁峡库区回水变动段船舶安全、经济的航行提供良好的技术保障,在一定程度上促进叁峡库区航运事业的蓬勃发展。
王德龙[10]2018年在《船舶操纵避碰智能评估模型》文中提出《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》马尼拉修正案中,将对船舶驾驶员采用船舶操纵模拟器进行训练和考核的要求列入了船员业务培训的范围。目前,国内使用船舶操纵模拟器对船员实操评估仍然由评估员完成,评估的主观性较强,为解决这一问题,本文开展如下工作:研究船舶操纵避碰评估的基础理论,并建立了船舶操纵和避碰评价指标体系。第一,明确船舶操纵的本质,即:通过对航向、航速、船位的控制,保证船舶的安全航行;第二,建立评价指标体系,将船舶靠泊操纵划分贴靠、抵泊、航行叁个阶段,建立船舶操纵叁层评价指标体系;将船舶互见中避碰划分航行、预判、行动叁个阶段,建立船舶避碰叁层评价指标体系;第叁,评价指标体系合理性论证,从评价指标体系的目的性、完备性、可操作性、独立性、显着性及动态性六个方面,对评价指标体系合理性做系统的论证;第四,根据每个评价指标的特点,选择合适类型的隶属度函数;第五,应用层次分析法求取评价指标体系中每个评价指标的权重。基于模糊综合评价方法分别建立船舶操纵评估模型及船舶避碰评估模型,制定评估流程实现自动评估。针对船舶避碰评估中避碰行动时机等难于量化问题,基于船舶避碰几何模型和模糊集理论,建立了应用于船舶操纵避碰实操评估的船舶碰撞危险度模型。分别针对DCPA和TCPA建立模糊隶属度函数,重新定义隶属度函数的边界值并赋予其明确的物理意义,采用加法合成算子得到船舶碰撞危险度模型。在评估过程中,碰撞危险度模型动态识别本船与周围目标船之间的会遇态势,并给出辅助决策信息,结合被评估人员避碰操纵数据和评估要求,动态给出评估辅助信息。基于K近邻算法和多目标优化理论,提出了船舶操纵避碰实操智能化评估方法,并建立了智能评估模型。按照靠泊、离泊、抛锚、起锚四种操纵方式划分航行阶段,对AIS数据做分类处理;基于密度聚类的DBSCAN算法对每个航段内的操纵记录聚类;将航向、航向变化、航速、航速变化、船位五个指标作为船舶操纵避碰智能评估评价指标体系,针对聚类后的每个操纵记录提取评价指标的评价值,将其作为特征值建立未标记样本集;应用多目标优化理论,基于五个评价指标建立目标函数,以未标记样本集为约束条件,通过模型解算,得到每个操纵记录的评价结果,将其作为标签建立有标记样本集;使用K近邻算法对经过特征提取的待评估操纵记录样本分类,得到分类结果,即为评估结果。开发了基于船舶操纵模拟器的评估系统和基于叁维虚拟船舶实操训练平台的评估系统。第一,在基于船舶操纵模拟器的实操考试中,对船舶操纵、避碰进行在线或离线评估;第二,在叁维虚拟船舶实操训练平台中,建立了基于K近邻算法的船舶设备操作评估模型,对仿真设备操作评估;第叁,对自动评估模型和智能评估模型从定性和定量的角度对比分析,二者各具适用性。
参考文献：
[1]. 临海港口航道航行环境安全综合评价及计算机辅助实现[D]. 邱云明. 上海海事大学. 2004
[2]. 烟台港港口水域航道安全分析与评价[D]. 仇健. 大连海事大学. 2007
[3]. 临海港口航道航行环境安全综合评价模型[J]. 邱云明, 陈伟炯, 陈锦标. 中国航海. 2005
[4]. 胶州湾适航资源分析及航道通航环境安全综合评价[D]. 史大运. 中国海洋大学. 2010
[5]. 蛇移门航道通航环境安全综合评价研究[D]. 吴卫兵. 大连海事大学. 2013
[6]. 长江张南水道通航环境安全评价研究[D]. 李根. 武汉理工大学. 2006
[7]. 航道通航风险评估模型的研究[D]. 王方金. 大连海事大学. 2012
[8]. 基于径向基改进的小波神经网络的航道交通安全评价[D]. 刘文亚. 大连海事大学. 2016
[9]. 叁峡回水变动区船舶航行路径优化及叁维环境仿真研究[D]. 张丹. 武汉理工大学. 2011
[10]. 船舶操纵避碰智能评估模型[D]. 王德龙. 大连海事大学. 2018
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