智能船舶交通管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、VTS是一個(gè)在保障船舶交通安全、提高船舶航行效率和保護(hù)環(huán)境方面能發(fā)揮重要作用的岸基信息系統(tǒng)。航運(yùn)業(yè)的快速發(fā)展及其對(duì)水上交通安全保障要求的不斷提高，要求VTS具備更先進(jìn)的技術(shù)手段和更完善的功能。而目前的VTS正面臨著信息豐富但知識(shí)貧乏的困境。我們能夠獲得大量信息，但是沒(méi)有成熟的技術(shù)方法對(duì)其進(jìn)行分析，信息處理效率和信息利用率較低，這限制了VTS向更高級(jí)別的發(fā)展。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:
　　 提出了智能化VTS的核心功能是

2、智能化船舶航行危險(xiǎn)預(yù)測(cè)、船舶安全航行計(jì)劃和船舶交通組織方案的智能決策。為了有效實(shí)現(xiàn)這些核心功能，構(gòu)建了由GIS-T數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、綜合信息處理中心、智能決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)及各子系統(tǒng)之間的接口部分5個(gè)模塊構(gòu)成的智能化VTS綜合信息平臺(tái)。
　　 提出了基于GIS-T的船舶交通管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。首先建立GIS-T數(shù)據(jù)庫(kù)，分析電子海圖ENC文件數(shù)據(jù)格式，提取ENC文件中的屬性信息和矢量信息，經(jīng)處理后分類存儲(chǔ)至GIS-T數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用GIS

3、-T強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和空間分析能力，有效地改善了VTS空間數(shù)據(jù)管理復(fù)雜、查詢速度慢、空間數(shù)據(jù)分析能力不足等缺點(diǎn)。
　　 提出了一種基于模糊理論的船舶擱淺預(yù)警算法。首先分析擱淺致因，找出影響擱淺最重要的因素，建立各因素的隸屬度函數(shù)并分配權(quán)重，在船舶動(dòng)態(tài)信息更新時(shí)，從GIS-T數(shù)據(jù)庫(kù)中提取對(duì)船舶安全航行構(gòu)成威脅的危險(xiǎn)元素，實(shí)時(shí)建立船舶與危險(xiǎn)元素間的計(jì)算模型，用模糊理論綜合評(píng)判模型計(jì)算船舶的擱淺危險(xiǎn)度GRI，GRI可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映出船

4、舶面臨擱淺的危險(xiǎn)程度，有效改善了VTS擱淺預(yù)警誤警率、虛警率高的問(wèn)題。
　　 提出了一種基于遺傳算法設(shè)計(jì)船舶避淺航線的算法。算法以航程最短和航線轉(zhuǎn)向幅度角最小為目標(biāo)，以避開(kāi)擱淺危險(xiǎn)區(qū)域和不偏離航道作為約束條件構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù)。算法用時(shí)短，種群迭代次數(shù)少，能夠迅速收斂至唯一解。相同背景條件下，采用不同航線轉(zhuǎn)向點(diǎn)數(shù)求得的避淺航線，結(jié)論基本相同，嚴(yán)格符合避淺航線的設(shè)計(jì)規(guī)則，有效地提高了VTS助航服務(wù)的智能化水平。
　　 提出了一