基于航海模拟器的船舶操纵评估系统的研究

论文摘要

航海模拟器已广泛地应用于航海教育培训、科学研究与工程论证等领域之中,其功能也在不断地发展、完备之中。自八十年代以来,人们就设想可以依据一定的数学模型和原则,建立一种客观的评估标准,进而让模拟器具备一定的自动评估功能,但还没有开发出可以应用到航海模拟器的自动评估系统。随着航海模拟器在各种培训评估中发挥的作用越来越大,也就急迫得要求航海模拟器能够早日具备自动评估功能。本文围绕航海模拟器,建立了船舶在港口航道区域内航行时的航道水域操船环境危险度的评价模型、船舶航行操纵安全水平评价模型,并根据航道水域环境操船困难度和船舶驾驶操纵安全水平综合评价培训者的船舶操纵能力。论文可概括为以下几个部分:首先,阐述了课题的提出和评价方法的基本思路,提出了“操纵模拟器航道水域环境操船危险度和船舶航道航行中操纵安全水平评价功能”的概念,并阐述了对培训者操船能力评价的整体思路和框架。其次,探讨了船舶在港口航道内航行的操船环境危险度,运用模糊综合评价方法建立了环境危险度的评价模型。再次,探讨了船舶在港口航道内航行中的危险性,分别论述了船舶搁浅危险性和碰撞危险性,并探讨了船舶航迹线相对于计划航线的精确度评价,引入对学员操船熟练程度及操船是否合理的主观性评价,从而建立了针对港口航道中的船舶操纵安全水平的评价模型。最后,根据航道中操船环境危险度以及船舶航行操纵的安全水平对驾驶员在航海模拟器上的船舶操纵能力水平进行综合评价,并结合航海模拟器设计出能够自动给培训者打出成绩的计算机程序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 评估系统国内外研究现状
• 1.3 课题的提出
• 1.4 文章结构
• 第2章 船舶操纵安全评估基本思路和框架
• 2.1 引言
• 2.2 基本思路
• 2.3 程序框架
• 第3章 船舶操纵环境危险度评价方法与指标体系
• 3.1 引言
• 3.2 模糊数学基及模本原理糊综合评价方法
• 3.2.1 模糊数学基本原理
• 3.2.2 模糊综合评价方法
• 3.3 港口航道水域操船危险度评价指标体系
• 3.4 评价因素的分析与危险度等级标准的确定
• 3.4.1 船舶操纵性能的分析与等级标准的确定
• 3.4.2 港口航道水域地形条件指标分析与标准
• 3.4.3 航行水文气象条件对操船困难度影响的分析与等级标准的确定
• 3.4.4 助航条件的分析与等级标准的确定
• 3.5 港口航道水域操船环境综合模糊评价
• 3.5.1 建立因素集和评价集
• 3.5.2 建立权重集
• 3.5.3 建立评价指标隶属函数
• 3.5.4 单因素模糊评判和模糊综合评价
• 3.5.5 实例分析
• 第4章 船舶操纵安全评价
• 4.1 引言
• 4.2 船舶搁浅危险性评价
• 4.2.1 搁浅危险性
• 4.2.2 搁浅危险性评价
• 4.3 船舶碰撞危险度评价
• 4.4 船舶航迹精确度评价
• 4.4.1 引言
• 4.4.2 船舶航迹精确度评价分类
• 4.4.3 船舶航迹精确度的计算方法
• 4.5 船舶操纵熟练程度及合理性评价
• 4.6 操船者船舶操纵水平的评价
• 第5章 评估系统的设计
• 5.1 引言
• 5.2 评估系统模块化设计
• 5.3 评估系统流程图
• 第6章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历