最小安全会遇距离决策模型

概述了最小安全会遇距离的研究现状．系统分析了会遇形势、能见度、会遇双方船长、船速比、两船间距离和本船避让责任对最小安全会遇距离的影响,提出相应的决策模型．该模型的决策结果,不仅更加符合航海实际情况。同时也可有效地减少碰撞危险决策中的不确定性．     

船舶会遇危险度的评价

根据对同海域航行的船舶，在会遇时不同的船长采用不同的最近会遇距离和最近会遇时间的分析，利用模糊数学评判模型，引入与船长相关的安全域，危险领域和避航领域构建危险度隶属函数，对来船构成本船的危险度进行客观有效的评价，为安全避让提供合理的依据。     

船舶自动避碰研究中安全会遇距离等要素的确定

以《国际海上避碰规则》为依据，以船长专家对规则的解释和驾驶员的实践经验为基础，应用运动学原理及平面解析几何的认识，基于雷达和AIS提供的信息，导出安全会遇距离的数学模型，并以此为基础提出紧迫局面距离和最晚施舵时机的确定方法，该研究对船舶自动避碰决策的形成具有实用价值。     

论船舶几何碰撞会遇

提出船舶几何碰撞会遇和非几何碰撞会遇概念，会船碰撞危险和会船碰撞危险阀限以及船舶避领域中船舶会遇和会遇局成的定义，阐述了其判断方法。     

基于AIS数据的船舶会遇挖掘与分析

为实现在AIS海量数据中快速高效地识别会遇船舶信息,对会遇船舶航行过程实施监控和分析,识别研究水域内存在的海上交通安全风险点。以台湾海峡部分区域内的AIS数据作为研究对象,运用改进的DBSCAN聚类算法,结合船舶会遇特征参数计算,挖掘两船会遇与多船会遇信息,根据船舶方位和航向差划分船舶交叉、对遇和追越三种会遇局面,并通过定量化方式多维度描述不同类型的船舶会遇过程。结果表明:分析轨迹数据的时空特性可以再现船舶会遇场景,能更清晰全面地展现船舶的会遇过程。     

船舶接近对遇局面避碰决策的研究

基于船舶右舷对遇局面中船舶避碰行为的调查,根据信息熵理论,了会遇两在不同距离,不同最近会遇距离时,船舶采取避普行种类的不确定性问题,为处于该种会遇局面上船舶的避碰决策及壁两船间的不协调辟碰行动提出了建议。     

船舶对遇避碰决策的研究

利用模糊统计的方法,获得了右舷对右舷对遇情况下随最近会遇距离不同,船舶采取不同避碰行动方式的隶属度函数,计算出了在该种会遇局面下船舶间不协调避碰行动的隶属度函数,并提出了有关船舶避碰行动的建议。     

目标船运动参数及dCPA、tCPA决策模型

介绍了根据目标船方位和距离变化信息或本船与目标船航向和航速信息确定目标船相对运动速度和方向的决策模型，目标船航向和航速决策模型，目标船初始dCPA和tCPA决策模型，本船转向后dCPA和tCPA决策模型，目标船转向后dCPA和tCPA决策模型及目标船方位和距离变化的决策模型，并给出了相应的计算实例．所给出的不同情况下的dCPA决策模型，不仅能确定两船的最小会遇距离，还可直接根据其符号判断相对运动关系(过船首或船尾)．本船或目标船转向后的dCPA，tCPA决策模型，不受初始CPA等于0的限制，可适用于任何会遇情况，是船舶智能避碰决策与控制系统中转向避碰决策子系统和复航决策子系统的重要组成部分．     

多种会遇状态下基于强化学习的船舶自动避碰路径仿真

为实现海域中多会遇局面的船舶自动避碰,依据船舶间状态信息的实时获取,构建了自适应启发评价的船舶避碰算法。算法中通过再励信号由强化学习训练得到船舶从会遇形成到驶过让清动态过程的优化转向决策,模拟给出了两船会遇局面、多船会遇局面下的避碰优化路径。结果表明算法能够满足避碰规则并完成安全避碰,与已有分布式避碰决策方法对比,显示了更好的实时性和经济性。     

互见中基于AIS数据的船舶领域

为确定船舶领域,根据琼州海峡船舶自动识别系统(AIS)数据,再现该水域内船舶航行过程.依据海上避碰规则,判断会遇船舶间避让义务关系,建立船舶避让行为和最近会遇点位置间的关系模型.利用数理统计和模糊数学方法,获得不同避让度下船舶领域的边界曲线,建立海上船舶领域模型.     

基于单目视觉的跟驰车辆车距测量方法

为了解决结构化道路上跟驰车辆的防追尾碰撞问题,首先在对车辆制动模型进行分析的基础上得到了车辆制动距离的计算公式,进而计算出跟驰车辆与前方车辆之间的安全距离.然后,从针孔模型摄像机成像的基本原理出发,推导出基于图像中车道线消失点的车距测量公式.车距测量结果只与图像中的近视场点到摄像机的实际距离有关,无需对所有的摄像机参数进行标定,从而解决了单目视觉车距测量问题.最后,完成了不同距离处前方车辆的车距测量试验.试验结果表明,该方法的车距测量相对误差小于3％,具备了较高的检测精度,能够满足跟驰车辆防追尾碰撞的应用要求.     

多车环境下智能货车的紧急转向决策及轨迹规划

决策与规划是实现自动驾驶的关键技术,针对自动驾驶货车在紧急转向避障时需要考虑换道时目标车道的安全性和规划出最优避障轨迹的问题,采用将换道时左右车道上的车辆与自车的相对距离和换道的最小安全距离的差值分别建立模糊关系的方法,通过比较模糊规则推理设计的安全值,选择更安全的车道进行转向避障,为了迅速规划出最优避障轨迹,采用三阶贝塞尔曲线,通过设计四个控制点坐标形成避障曲线,为了防止转向时横向加速度过大导致货车发生侧翻和速度过快与前车发生碰撞,设计车辆的稳定性边界和碰撞边界对控制点进行约束,使用matlab中的函数求解出不同车速下的最优换道轨迹,最后使用仿真软件进行仿真验证,结果表明设计出的避障决策和轨迹规划可以安全、有效的避开障碍。     

自动紧急制动系统行人避撞策略及仿真验证

为提高自动紧急制动系统对行人保护的安全性,提出了一种采用上层模糊控制和下层PID(proportion integration differentiation)控制的分层控制行人避撞策略。以某款E级SUV车辆为研究对象,建立其动力学模型,在国内外真实行人测试场景下,构建了基于TTC(time to collision)碰撞时间理论的风险评估模型,通过Matlab和CarSim软件的联合仿真,对控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:所提出的自动紧急制动系统行人避撞策略能满足国内行人测试工况标准,与行人最小安全距离为0.9m;在保证安全的前提下,模糊控制可自动调节制动强度,输出减速度范围控制在4.8～6.1m/s2,有较好的舒适性;TTC风险评估模型正确发出了行人碰撞预警,无漏警和误警发生。     

车辆追尾碰撞避免技术

在理论建模的基础上,讨论了实现追尾碰撞避免的主要影响因素,即跟车距离测试技术、行驶环境、驾驶员因素以及追尾碰撞报警方式和报警频度,并指出了追尾碰撞避免技术的研究方向。     

船舶绕避热带气旋方案效益评估

为对船舶绕避热带气旋的航行方案进行效益评价,提出船舶绕避热带气旋方案的效益及其评估的概念,给出一种对船舶绕避热带气旋方案效益进行评估的方法.实例计算分析结果表明,应用该方法计算得到的船舶绕避热带气旋效益值和效益系数,可较为直观有效地对船舶绕避热带气旋方案的效益进行评估,可为航运企业绕避TC工作提供参考,提高企业的经济效益.     

基于1760语音模块的汽车倒车防撞语音提示系统设计

目的设计一种汽车倒车防撞系统,可实时显示汽车与目标障碍物的距离,并可进行语音提示。方法系统以AT89S52单片机为主控芯片,由键盘设置安全距离,利用超声波传感器探测目标障碍物信息,由18B20进行温度检测,经温度补偿后确定与目标障碍物距离,实时显示距离,并由1760语音模块提示测量距离与安全距离的关系,提醒使用者注意调整距离。结果给出了系统的详细硬件设计方案及主要软件流程图,采用温度补偿,在倒车系统中满足精度要求。结论本系统结构简单,价格低廉,具有智能语音播报功能和距离显示功能,可用于机动车倒车等领域。     

机械臂目标区域跟踪防撞控制

针对医疗护理机械臂在轨迹跟踪过程中的人机交互与防碰撞问题,本文提出了一种基于目标区域跟踪以及碰撞预测的机械臂控制方法.本文根据Lyapunov函数,结合人工势能场,设计保证系统稳定性的控制器,实现在目标区域内人机交互的柔顺性;采用会遇距离与会遇时间构造防撞预测模型,建立障碍物作用半径与防撞安全指数的关联模型,实现障碍物作用半径实时可变.实验结果验证了本文所提方法对目标区域跟踪的有效性,人机交互的柔顺性,以及障碍物规避过程的高效,平滑.     

无人机密集编队穿越竞速导引算法

针对无人机密集编队穿越门框竞速问题,提出了一种时间近似最优的导引算法。首先,对穿越竞速问题进行了阐述;其次,在单架无人机穿越门框导引模型推导的基础上,研究了其穿越门框的导引算法,该算法具有在期望时间内将无人机导引到目标点的能力;最后,针对多架无人机编队穿越竞速问题,提出了基于飞行时间控制和脱靶量控制的穿越算法,该算法具有良好的时间近似最优性能;仿真结果表明,所设计的导引算法能够使无人机编队在期望时间内完成穿越竞速,且具有极低的脱靶量和导引时间误差;可为无人机集群避障与防撞控制提供技术支撑。     

船舶吨位与碰撞事故关系

为研究船舶吨位与碰撞事故之间的关系,对1311起船舶碰撞事故数据应用聚类分析,按照船舶吨位对碰撞事故的影响程度分为21类.通过对各类数据应用相关分析、曲线拟合及非线性回归分析,建立船舶吨位与船舶碰撞事故数的数学关系模型.研究结果表明:随着船舶吨位的增大,碰撞事故呈现减小趋势.