基于安全等级的动态船舶安全领域模型研究

作     者：吴川博 俞万能 WU Chuanbo;YU Wanneng

作者机构：集美大学轮机工程学院厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室厦门361021 福建省近海小型绿色智能船舶系统工程研究中心厦门361021 

出 版 物：《中国造船》 (Shipbuilding of China)

年 卷 期：2022年第63卷第6期

页      面：218-229页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52171308) 福建省科技厅重点项目(2021H0021) 

主　　题：船舶安全领域 安全等级 船舶避碰 

摘      要：船舶安全领域模型是智能船舶避碰决策的关键环节,针对传统船舶安全领域模型在碰撞风险系数定量计算方面存在的局限性,以及在不同会遇态势下采取相同的静态模型,且未考虑多船同时会遇本船时模型变化的情况,提出一种考虑两种安全等级的动态船舶安全领域模型。结合船舶几何形状,综合考虑了会遇过程中目标船和本船的船速比、相对方位、两船距离、最近会遇距离、最近会遇时间5个因素,选取Kijima船舶安全领域模型界定两个安全等级的会遇范围,通过构建危险度隶属函数进行船舶碰撞的危险度评估。在此基础上,选取Gaussian函数为影响函数,将目标船的危险度代入影响函数,通过计算得出该船对安全领域模型各节点方向的分量。在多种不同的单船和多船的会遇态势下对模型进行仿真验证,结果表明:构建的船舶安全领域模型能有效识别目标船的碰撞危险度,可为智能船舶及自动避障航行系统研发提供技术支持。