内河航道避碰测试会遇场景建模方法研究

[目的]旨在通过建模获取内河航道智能船舶自主避碰会遇场景。[方法]从船舶自动识别系统(AIS)及雷达数据采集与融合方法入手,建立船舶航行数据采集与融合系统,然后以三峡-葛洲坝两坝间的航道为例采集船舶航行数据,分析船舶主要避碰会遇场景要素,提出一种内河航道船舶避碰测试会遇场景参数化建模方法,并通过设定相关参数实现船舶避碰会遇场景的自动生成。随后,以两船及多船会遇局面测试场景为例,生成一系列测试场景,并进行仿真测试。[结果]结果显示,参数化场景生成方法可有效支撑内河船舶自主避碰算法测试的开展。[结论]所做研究可为提升内河智能船舶避碰测试的实用性提供依据。

基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估

为提高智能船舶的可靠性和航行安全性,提出了一种基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估方法。文章构建智能船舶航行行为可靠性评估指标体系,并运用船舶安全会遇距离模型,建立智能船舶在两船互见会遇场景中的航行行为故障判断流程,研究在不同会遇场景中智能船舶航行行为可靠性指标值并进行对比分析。研究结果表明,该可靠性评估方法能够对处于不同会遇场景中的智能船舶航行行为进行评估,所建立的可靠性评估体系是可行且有效的,能为智能船舶的可靠性设计和评估提供新的思路。

智能船舶的反应型避碰规划

对于多船会遇场景而言,在反应型避碰规划中考虑操船者意图具有明显的优越性,可在紧迫局面下更合理地执行《1972年国际海上避碰规则》(即COLREGs)的背离规则。对此,提出一种基于隐马尔可夫模型的操船意图预报方法,将生成的目标船意图预报结果与经典速度障碍法相融合,产生更合理的碰撞危险评估结果,据此建立的反应型避碰规划算法比经典速度障碍法更安全。依托案例三体船成功完成的自主避碰试验,验证了所提改进算法的有效性、可靠性和实时性,对智能船舶自主避碰系统的深化研究具有借鉴意义。