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基于随机森林和BP神经网络的船舶驾驶员疲劳检测算法

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智能计算机与应用 2024年第2期14卷 140-143页

作者：张威特李俊松刘雁飞浙江理工大学计算机科学与技术学院杭州310018

本文针对船舶驾驶场景,提出了一种基于随机森林和BP神经网络的船舶驾驶员疲劳检测算法,及时检测船舶驾驶员的疲劳驾驶行为,对安全航行有重要意义。首先,使用随机森林算法对特征数据按照场景分类;其次,根据场景将数据分发到不同的BP神经... 详细信息

本文针对船舶驾驶场景,提出了一种基于随机森林和BP神经网络的船舶驾驶员疲劳检测算法,及时检测船舶驾驶员的疲劳驾驶行为,对安全航行有重要意义。首先,使用随机森林算法对特征数据按照场景分类;其次,根据场景将数据分发到不同的BP神经网络模型进行预测;最后,使用船舶仿真模拟器进行实验验证。结果显示,算法识别准确率为0.82,召回率为0.65,精确率为0.69,说明本文提出的算法对船舶驾驶员疲劳驾驶行为检测有一定实用价值,且与生理数据监测方法相比,简单方便、成本更低,对驾驶员无干扰。

关键词：船舶驾驶疲劳检测随机森林 BP神经网络

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船舶驾驶

2005年

作者：王明新

中华人民共和国山东渔业船舶检验局30～未满200总吨渔业船舶职务船员培训教材:本书分“地文航海”、“船艺”、“船舶避碰”、“船员职务与海上法规”四篇共二十五章。内容包括：航迹绘算、船位测定法、渔船基础知识等。

ISBN: (数字)7502763252

ISBN: (纸本)7502763252

关键词：渔船船舶驾驶基本知识

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船舶驾驶

船舶驾驶

2006年

作者：范晓飚刘元丰

中华人民共和国内河船舶船员适任考试培训教材驾驶专业:本书分为10章，包括船舶操纵基本原理；船舶系、离泊操纵；特殊情况下船舶操纵；内河航道与水文；安全和助航标志；特殊条件下的引航技术等。

ISBN: (数字)7563218777

ISBN: (纸本)7563218777

关键词：内河航行船舶驾驶技术培训教材

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试论船舶驾驶人员疲劳致因与预防策略

中国航务周刊 2022年第18期 60-62页

作者：吉云飞招商集团南京油运公司

当前，面临内外部市场竞争日益激烈，许多航运企业均采取缩减船员数量的方式降低运营成本，使得船舶驾驶员长期处于高强度的工作状态，疲劳程度日益增加，而驾驶疲劳会引发严重的安全事故风险。因此，本文针对船舶驾驶人员疲劳致因进行... 详细信息

当前，面临内外部市场竞争日益激烈，许多航运企业均采取缩减船员数量的方式降低运营成本，使得船舶驾驶员长期处于高强度的工作状态，疲劳程度日益增加，而驾驶疲劳会引发严重的安全事故风险。因此，本文针对船舶驾驶人员疲劳致因进行研究，并提出相应的预防策略，以此来提升船舶驾驶员的身体机能健康，最大限度保障航运安全。

关键词：策略疲劳船舶驾驶致因

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船舶驾驶员驾驶行为可靠性研究

船舶驾驶员驾驶行为可靠性研究

作者：邓敏武汉理工大学

学位级别：硕士

我国内河航运业发展迅猛,其中长江黄金水道已成为世界内河运输量最大的河流,运输量的增加也伴随着船舶数量的增加,通航条件的复杂化,导致水上交通事故频发,严重威胁到人们的生命和财产安全。水上交通事故的最主要的原因就是人的因素,尤... 详细信息

我国内河航运业发展迅猛,其中长江黄金水道已成为世界内河运输量最大的河流,运输量的增加也伴随着船舶数量的增加,通航条件的复杂化,导致水上交通事故频发,严重威胁到人们的生命和财产安全。水上交通事故的最主要的原因就是人的因素,尤其是驾驶员因素。目前,国内外已有多种研究驾驶员可靠性的方法,但多是定性地研究人-机-环境系统,在人的行为可靠性方面的研究较少。为了直接、有效地减少或避免水上交通事故,对船舶驾驶员行为影响因素及船舶驾驶员行为可靠性有必要做进一步的研究。本文从系统工程的角度出发,以安全人机工程学、交通心理学、视觉心理学、交通工程学、系统安全工程学等多学科理论方法为指导,结合我国内河通航环境现状,对内河水上交通安全中人的因素进行系统分析,旨在通过对船舶驾驶行为可靠性进行评价得到船舶驾驶安全的概率。本文的主要研究内容如下： 1)归纳国内外水上交通事故中人为因素和人的可靠性的研究现状,总结研究成果和现有研究的不足之处。 2)分析船舶驾驶员的驾驶行为特征及船舶驾驶行为成因,在此基础上研究了船舶驾驶行为与水上事故的关联性。 3)阐述GO法的基本原理,并将GO法与故障树法进行比较,分析GO法在船舶驾驶系统中的应用。 4)通过实证分析以验证本文研究方法的可操作性和研究角度的有效性分析了我国内河主要是长江干线的船舶通航环境安全特征,明确了研究内河船舶驾驶安全中船舶避碰的重要性;以长江干线武汉段船舶驾驶员为研究对象,建立船舶避碰系统GO模型,定性分析和定量测算了船舶驾驶员的可靠性。 5)针对水上交通事故的成因,结合对实例的评价结果及实际考察,提出了部分针对性的提高船舶驾驶行为可靠性的对策和建议。

关键词：船舶驾驶行为特征 GO模型可靠性评价

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船舶驾驶综合训练平台中的多人协同机制

上海海事大学学报 2019年第2期40卷 83-87页

作者：邱绍杨代广树任鸿翔蒋效彬大连海事大学航海动态仿真和控制交通行业重点实验室辽宁大连116026 天津海运职业学院航海技术系天津300350

为提高学员的培训效率,节约费用,满足多人协同训练需要,搭建船舶驾驶综合训练平台,提出一种网络同步方案,以保证网络的安全性、稳定性和场景的一致性。应用基于角色的访问控制(role-based access control, RBAC)模型对系统的角色和访问... 详细信息

为提高学员的培训效率,节约费用,满足多人协同训练需要,搭建船舶驾驶综合训练平台,提出一种网络同步方案,以保证网络的安全性、稳定性和场景的一致性。应用基于角色的访问控制(role-based access control, RBAC)模型对系统的角色和访问权限进行有效管理;提出基于交互混合图的串并行交互管理方法,解决交互中的串并行控制问题;对系统的异常情况进行分析,并给出解决方案。研发的船舶驾驶综合训练平台运行稳定,能满足船舶驾驶的多人协同训练。

关键词：船舶驾驶协同训练角色管理交互管理协同机制

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船舶驾驶台值班监测系统关键技术研究

船舶驾驶台值班监测系统关键技术研究

作者：赵德远集美大学

学位级别：硕士

船舶航行安全一直都是海事领域研究的焦点问题。据相关的统计资料显示,所发生的海上船舶安全事故中有80%以上是由于人为因素造成的,而这些由人为因素导致的海上事故中50%以上是由于船员疲劳导致的。疲劳使船员控制力和注意力下降,避碰... 详细信息

船舶航行安全一直都是海事领域研究的焦点问题。据相关的统计资料显示,所发生的海上船舶安全事故中有80%以上是由于人为因素造成的,而这些由人为因素导致的海上事故中50%以上是由于船员疲劳导致的。疲劳使船员控制力和注意力下降,避碰反应速度慢,船舶操纵质量下降,最终导致海上事故。为了监测值班船员的警觉性,国际海事组织(IMO)通过决议MSC.128(75),强制船舶安装船桥航行值班报警系统(BNWAS,Bridge Navigational Watch Alarm System)。系统需要船员在规定时间内手动复位,该方式增加船员的工作负担,不利于船舶航行安全。针对BNWAS存在的不足,本文提出一种基于人体姿势和步态的疲劳检测方法。因为人体行为能力受神经控制,以及骨骼肌肉的支撑,当人的精神饱满时,肌肉力量充足,行为能力正常,但人体疲劳时人体行为能力会有所下降。本文提出了基于向量角度的姿势识别算法和使用改进的DTW算法识别异常步态。研究分析传感器的硬件结构、工作原理、软件开发工具包。应用OpenCV视觉库对获取的图像进行处理和显示。使用C++、OpenCV、Kinect SDK开发船舶驾驶台值班船员监测系统,并通过实验进行验证算法的有效性。

关键词：船舶驾驶值班监测疲劳检测步态识别姿势识别

基于OSG的视点跟随技术在船舶驾驶仿真系统中的应用

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船舶工程 2011年第6期33卷 53-57页

作者：陈宁吕庆伦孙玉科江苏科技大学能源与动力工程学院镇江212003 合肥熔安动力机械有限公司合肥230601

针对视景仿真中视点跟随技术开发的难点,详细分析了物理模型运动的矩阵计算原理,利用OSG三维渲染开源平台,借助船舶驾驶航行系统实现了两种第一人称漫游,即视点跟随键盘响应事件与视点和跟随节点的完全联动.重点介绍了视点跟随完全联动... 详细信息

针对视景仿真中视点跟随技术开发的难点,详细分析了物理模型运动的矩阵计算原理,利用OSG三维渲染开源平台,借助船舶驾驶航行系统实现了两种第一人称漫游,即视点跟随键盘响应事件与视点和跟随节点的完全联动.重点介绍了视点跟随完全联动原理,指出此视点跟随方法更加接近真实世界,此第一人称视点跟随效果,包括无风浪情况和有风浪情况的视点跟随,使得此项技术应用范围拓展到几乎所有的仿真视景漫游程序的开发中.

关键词：船舶驾驶视点跟随 OSG

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约束滚动控制序列的预测控制器在船舶驾驶控制中的仿真研究

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系统工程与电子技术 1995年第7期17卷 55-61页

作者：陈增强赵恒宝车海平袁祉南开大学计算机与系统科学系

本文通过约束预测控制器的滚动优化序列，在控制律的计算中避免了矩阵求逆运算，大大地减少了计算量，有利于控制器的在线实现。仿真结果表明了该控制器的快速性及优良性能。

关键词：船舶驾驶控制系统预测控制器仿真控制序列

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