锚泊船之间距离概率分布模型的研究

采用交管中心的雷达和雷达数据处理器等订天津港大沽锚地，大连港大连湾锚地，荣成湾锚地和青岛港第２２号锚地中锚泊船舶位数据，并人工量取锚船之间的距离。用概率论中的Г分布对锚泊船之间距离的数据进行拟合研究。结果表明，可以用Г分布近似描述锚泊船之间距离的概率分布规律，这项研究可为船舶交通管理和于规划提供理论依据。     

锚泊船在风流中的偏荡运动研究

为研究单锚泊船在较强干涉力(风、流)作用下产生的偏荡运动,利用分离型建模思想,建立了锚泊船运动的数学模型,并利用Matlab对单锚泊船的偏荡运动进行仿真,得出船舶在偏荡以及走锚时的运动形态和各运动参量的变化趋势,进而得出船舶在风流中保证安全锚泊的出链长度的计算公式,可为船舶驾驶员的锚泊操纵提供参考.     

船舶走锚预警系统

由于船舶数量的增加及船舶大型化,各国港口锚地船舶密度迅速增大．日益增长的船舶走锚事故给各国造成了巨大的损失．通过对走锚船的调查和分析发现,它们存在一个共性问题,那就是中间的预警环节做得不够,做不到定量把握．也就是说,没能对锚泊船状态进行有效地监控．为了有效地解决这一问题,在充分分析锚泊船受力特点的基础上,经过对国内外研究成果的整理和分析,同时借鉴一些实船试验,提出了几个相关处理器的运行机理,并最终完成了船舶走锚预警系统的初步研究．     

基于锚链状态监测的锚泊安全评估

针对锚泊船在强风中容易走锚的情况，提出了根据锚泊船锚链受力状况，对锚泊状态做出分析的一种安全评估方法．对锚链的监测主要是观测锚链在锚链筒处与铅垂线的夹角，据此可以估算出锚泊船所受到的外力大小．然后将外力与锚泊力进行比较，从而可以判断出锚泊船是否处于安全状态．     

锚地泊位系统服务能力仿真

为完善锚地规模论证分析理论,考虑航道状态对船舶通航的影响,将锚地和泊位相结合建立船舶离散状态转移模型,并对港口服务系统进行计算机仿真.基于船舶到港、泊位服务时间分别服从泊松与负指数分布,在不同锚地规模、泊位数及其服务效率下,分别计算船舶排队队长、排队概率与船舶锚泊时间,并讨论港口服务能力.仿真结果对港口服务能力的合理规划和组织具有重要的指导意义.     

船舶撞击锚泊防撞系统的能量平衡关系分析

为了研究船舶撞击锚泊防撞系统过程中的能量平衡关系,根据动能定理和锚链力求解方程,计算船舶正面撞击锚泊拦阻系统时锚泊系统的动能和力做的功,主要考虑船的动能、锚与海底的摩擦力做的功以及锚链力做的功.在模型实验的基础上进行分析计算,结果表明,船舶的动能变化量基本上等于摩擦力和锚链力做功之和.说明摩擦力和锚链力做功抵消船舶动能可以作为拦阻系统初步设计的基本条件.     

基于模糊逻辑方法的多船会遇安全态势评估

为了提高水上交通安全,减少船舶碰撞风险,基于模糊逻辑理论提出一种多船会遇安全态势感知评估方法。首先,基于船舶自动识别系统数据判断船舶会遇等典型交通场景下船舶避让优先级;然后,利用船舶相对距离、航速、船速比(本船与他船的航速比值)和相对方位(本船与他船的航向比值)等因素建立模糊评价规则,利用模糊综合评价法量化会遇态势下船舶的碰撞危险程度;最后,基于给定的风险阈值给出船舶航行安全风险预警。基于AIS数据对上海洋山深水港水域附近的多船交叉会遇和多船对遇局面进行仿真实验,实验结果表明所提出的方法能有效评估不同交通态势下船舶安全风险程度,可为智能船舶智能航行决策和安全预警提供数据支撑。     

锚链滑失事故的安全预控

为减少锚链滑失事故发生,以某船汛期时在吴淞口锚地进行抛起锚作业的紧迫局面为例,分析其事故发生原因,探讨在长江锚地内对锚链滑失事故的预控,为船长恰当选择有利锚地、锚位,有效减少水流、锚地底质等因素对锚泊船的影响以及熟练掌握锚机操纵性能等方面提供参考.     

锚泊运动数学模型

为进一步研究锚泊安全问题，即走锚和搁浅，运用流体力学和船舶运动学理论，在锚泊船平面运动方程基础上，建立了5个自由度的锚泊运动数学模型，该锚泊运动数学模型包括纵荡、横荡、垂荡、首摇、纵摇运动，并且考虑了各运动之间的耦合关系，该数学模型突破了以往锚泊运动数学模型的局限性，使该锚泊运动数学模型更趋完善．     

基于操纵模拟器的锚泊操纵评估模型

分析船舶锚泊操纵的评估指标,确定评估指标的隶属度函数,并依据评估指标的重要程度确定权重,进而构建船舶锚泊操纵评估数学模型.利用面向对象的Visual C#程序语言实现船舶锚泊操纵评估系统的开发和验证.