危险模式免疫控制算法优化船舶避碰策略

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危险模式免疫控制算法优化船舶避碰策略

船舶避碰知识点

精心整理 1. 水上飞机:包括为能在水上操作而设计的任何航空器。(即只要任何航空器设计了能在水上操作的功能) ①在水面的水上飞机,通常应宽裕地让清所有船舶并避免妨碍其航行。然而有碰撞危险的情况下,则应遵守第二章规 则。 A. 水上飞机无论是起飞、降落、贴近水面飞行还是水上操作(即任何时候),都不应妨碍他船,但条件是:互见; B. 水上飞机超低空飞行时不遵守海上避碰规则; C. 在空中飞行的水上飞机”仍属于规则定义的水上飞机; ②如果是在狭水道或IMO认可的分道通航:则狭水道或IMO认可的分道通航规定的不妨碍”优先于水上飞机的不 妨碍” ;2地效船:是多式船艇,其主要操作方式是利用表面效应贴近水面飞行的各种船艇。 ①地效船在起飞、降落和贴近水面非排水状态下飞行时,应让请所有其它船舶并避免妨碍其航行,但条件是:互见;夜 间此时应显示高亮度的环照红色闪光灯(气垫船是黄色闪光灯); ②地效船在水面操作(即水上航行)时,应作为机动船,遵循第二章规则;此时亮桅灯、尾灯和舷灯; ③特例:如果地效船(或水上飞机)沿分道通航贴近水面起飞、降落、飞行,另一穿越船: A. 如果穿越船L> 20m地效船不妨碍穿越船; B. 如果穿越船L<20m,穿越船不妨碍地效船; ④如果是在狭水道或IMO认可的分道通航:则狭水道或IMO认可的分道通航规定的不妨碍”优先于地效船的不妨碍” ;3气垫船: A. 在排水状态下:显示桅灯、尾灯和舷灯; B. 在非排水状态下:显示桅灯、尾灯和舷灯,还应再加黄色环照闪光灯; C. 规则只为气垫船规定了号灯、号型,没有规定特殊的责任规定; D. 避碰责任:无论是否处于排水状态均按照普通机动船遵守规则; ③定义: A. 机帆并用船是机动船; B. 未装机器并未挂帆的船认为是帆船; C. 失控船必须处于在航中”操限船也是);在锚泊、抢滩、搁浅和系泊中不存在失控”; i .常见失控船:帆船无风遇急流;火灾船按灭火要求操纵;大风浪船无法变向变速;走锚船;拖锚船;干舷消失无法正常航行的船舶; ii .不属于失控船:大风浪主机降速滞航;起锚时锚机故障,另一锚机正常;罗经、雷达等导航设备发生故障; ④号灯号型: i .各种天气条件下: A. 应(必须)显示号灯的时间:从日落至日岀;白天能见度不良的时间; B. 应(必须)显示号型的时间:白天; C. 应(必须)同时显示号灯号型的时间:白天能见度不良;晨昏蒙阴; i .各种灯装设位置: A. 桅灯、尾灯尽可能装在船首尾中心线上; B. 舷灯:不一定装在左右舷最宽处; C. 拖带灯:要求设置在尾灯的垂直上方; iii.号灯射程: A. 射程分点:50、20、12海里; B. 桅灯:6、5、3、2; C. 舷灯;3、2、2、1; D. 环照灯:红绿白黄; E. 不在射程分点”的灯:操纵号灯(五套操-即其射程5海里),未定闪(即闪光灯射程未规定); F. 闪光灯:黄红;

船舶操纵与避碰

锚泊 锚泊程序: 首先根据海图和港口资料或气象大风的情况,选择合适的锚地,除非到指定的锚地,自选的锚地以硬度适中的沙底和黏土底质,且底质平坦的为好。无风浪影响或影响较小的水域,锚位周围有足够的水深和旋回余地,静水域低潮时富裕水深要大于20%的船舶吃水,有涌浪的水域低潮时,水深要大于1.5倍的吃水和2/3倍的最大波高之和,且水深不能太深,不宜超过一舷锚链总长的1/4倍。最小水域半径在港外取链长与1-2倍的船长之和,在港内取船长加上60-90米。以某次本船单锚锚泊为例: 船舶重载,吃水9.5m,水深约20m,最大流速约2.2kn,风流合力的方向参照临近锚泊点的其它锚泊船的指向。备车减速驶向锚泊点,用舵调整船舶航向与参照的锚泊船一致,临近锚泊点200M时船速2kn,后退一倒车,船速降至0.3kn时停车,余速滑行至原定的锚泊点时下令右锚一节入水并打住,船后退时再继续松链,共松至四节甲板时通知驾驶台进车将锚链刹住,时,四节水面。待锚链得力后松弛回头,表明锚已经抓牢,即报告驾驶台,锚抛妥。督促并检查显示规定的锚泊信号。 从事捕鱼的船舶的特点及避让方法 渔船大多数是成群结队地从事捕鱼作业的。特别是在渔汛期间,拖网渔船所集结的范围有时可达数十海里。从事捕鱼的船舶除按《规则》规定显示相应的灯号或号型外,当它们邻近在一起捕鱼时,还将显示额外的信号,或者他们自定的相互联系的信号。因此,在渔船群集的渔场内,灯光闪烁,不易识别。捕鱼方式不同,使用的渔具也不一样,渔具伸出的长度也自然有较大差别。布设渔网范围的大小也不同,而且,一般也无特别灯号显示。目前在沿海仍然存在使用非机动船进行捕鱼的船舶。这些船舶设备简陋,显示灯号﹑灯型和鸣放的声号也不够规范。对这类船舶应引起特别注意。 ◆ 避让方法:(一)在海上与密集渔船相遇,应迅速判明其范围和动态,尽量绕行和规避,夜间尤其不宜从中间穿过。 (二)必须经过渔网区或无法绕行时,应加强了望,通知机舱做好绕行准备,收起计程仪和声纳换能器。 (三)一般都应减速通过,以免影响捕鱼作业或浪损渔具。 双船拖网避让方法:避让双船拖网渔船时,应在其船尾或两船外舷不少于 0.5n mile 处通过,切不可从两船之间驶过。当发现两船背向行驶准备放网时,应从两船上风流一侧驶过。应注意其放网的一舷,当发现其航向不稳时,则表明渔船正在放网或收网。 单船拖网避让方法:避让单船拖网渔船时,应从其船尾 1 n mile 之外通过 流网:避让方法:流网渔船带网漂流时,网在其船首方向,避让时应从其船尾通过,绝不能在其船首和网上通过。如果想从其船首网的端部通过时,应在认清

船舶避碰几何决策的优化方法

谚17卷郫3期大连水产学院学报’.,I17^。32002年9月JOURNALOFDALIANFISHERIESUNIVERSITY :--.ep2oo2========z======!==============i=================================一======= 文章编号:lOOO一9957C2002J03—0251—05船舶避碰几何决策的优化方法 姚杰 (大连水产学院晦洋拍业幕,辽宁大地116023) 摘要:当两艘船舶相遇存在碰撞危险时,录取何种避碰行动可通过避碰几何作图来求取。 但几何作目方甚只考虑了安全问题,而没有考虑经济J珂题。如何根据避碰几何原理,结 合优化方法求取最怃的避让行动至夸仍世有得到解决。作者针对这一船舶避碰决策中存 在的问题,提出了一种几何决策优化的方法。 关键词:船舶避碰;几何获策;优化方法 中图分类号:U67596文献标识码:A 到目前为止,船舶避碰决策方法基本上是以基于几何作图方法来进行的。即当两艘船舶相遇时,利用几何作图方法,求出两船之间的最近会遇距离和到达最近会遇距离点的时问。以最近会遇距离作为碰撞危险的绝对指标,参考到达最近会遇距离的时闾及其他运动要素,来断定两船之间是否存在碰撞危险。当存在碰撞危险时,采取何种避碰行动以避免碰撞也可通过避碰几何作图来求取。然而,在利用几何作图方法求取避让措施时,只考虑了安全阋题,即以最近会遇距离为惟一指标,保证采取避让措施后能使来船在安全距离外通过;而没有考虑经济问题,如采取避让行动所需要的时间,偏离原航线的距离等。从安全避让的角度上讲.不考虑经济而只考虑安全是可以理解的。但随着航海技术的提高,特别是从自动避让技术的研究方面着眼,不考虑经济问题是不科学的。目前,关于这方面阐题的研究还不多见,如何根据避碰几何原理结合优化方法求取最优的避让行动是至今仍未解决的问题。本文作者针对这一船舶避碰决策中存在的问题,提出了一种几何优化避碰决策方法。 1避碰几何作图的基本原理 LI几何作图的作用 在船舶避碰决策问题上,目前使用雷达(包括ARPA雷达)进行决策时,所采用的基本方法是几何作图法。该方法是在船舶上使用雷达进行碰撞危险预报,并采取相应措施以避免碰撞的危险。通过雷达进行连续观测得到来船的方位与距离后,利用几何作 图可以得到来船的蹦下信息-”: 收稿日期-20。!出3Dl 作者简介:扫l杰(I964一),毋,牌士,副教授,捕捞学校级重点学科埴业航海技术研究方向的学术带头凡。

基于免疫粒子群优化算法的增量式PID控制

邮局订阅号:82-946360元/年技术创新 软件天地 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于免疫粒子群优化算法的增量式PID 控制 Increment PID Controller Based on Immunity Particle Swarm Optimization Algorithm (西安文理学院) 张伟 ZHANG Wei 摘要:基于粒子群优化算法的收敛速度快简单易实现的特点和免疫算法的免疫记忆、免疫自我调节和多峰值收敛的特点,本文设计出免疫粒子群算法,并将其应用于PID 控制器中。仿真结果表明,免疫粒子群优化算法适用于增量式PID 控制,并且基于免疫粒子群优化算法的增量式PID 控制的跟踪效果和抗干扰能力比粒子群优化算法的PID 控制和基于免疫算法的增量式PID 控制跟踪效果和抗干扰能力都要好。 关键词:粒子群优化算法(PSO);增量式PID 控制;免疫算法(IM)中图分类号:TP273文献标识码:A Abstract:Based on the astringency and practicability of Particle Swarm Optimization Algorithm(PSO)and T cell ’s promotions and B cell ’s restrainability of Immunity Particle Swarm Optimization Algorithm (IMPSO)and applied it to PID controllers.It is clear that IMPSO is suitable to Increment PID control according to the simulations and it made the tracking and anti -jamming of IM PID based on IMPSO,IMPSO more effective than those of PID based on PSO and those of IMPID based on Immunity Algorithm.Key words:Particle Swarm Optimization Algorithm;Increment PID Control;Immunity Algorithm 文章编号:1008-0570(2010)04-1-0233-03 1引言 粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种新兴的优化技术,由Eberhart 博士和Kennedy 博士于1995年共同发明的一种新的群体智能优化算法。最初是处理连续优化问题的,目前其应用已推广到组合优化问题。PSO 的优势在于算法的简洁性,易于实现,没有过多参数需要调查,且不需要梯度信息,PSO 是非连续性优化问题、组合优化问题和混合整数非线性优化问题的有效优化工具,可用于解决大量非线性、不可微和多峰值的复杂问题优化,并已广泛应用于科学和工程领域,如,函数优化,神经网络训练,模式分类、模糊系统控制等领域。 免疫算法(IM)模仿人体免疫系统,基于免疫网络模型,提出了免疫优化算法。免疫算法从体细胞理论和网络理论中得到启发,实现了类似于免疫系统的自我调节和生成不同抗体的功能,已在实际应用中得到应用。 PID 控制具有结构简单,实现方便,鲁棒性强,可靠性高的特点,因而过程控制中多采用PID 控制。本文采用免疫粒子群优化算法实现PID 控制问题,并对其抗干扰方面及其跟踪效果做了讨论。 2算法原理简介 1).PSO 算法的原理(Theory of PSO algorithm) 粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)它是通过模拟鸟群的捕食行为来达到优化问题的求解。在解空间随机初始化鸟群,鸟群中的每一只鸟称为一个“粒子”,这些“粒子”都有自己的位置和速度。各个“粒子”在以某种规律移动,通过“粒子”记忆追随当前的最优粒子,在解空间搜索。在每次迭代中,粒子通过跟踪两个“极值”来更新自己。第一个是粒子本身所找到 的最优解,即个体极值,另一个是粒子群(即全局)目前找到的最优解,称之为全局极值gbest 。在找到两个极值后,粒子根据以下公式来更新自己的速度和位置: (1)(2) 其中 —粒子当前的速度;—粒子当前的位置; rand()—是(0,1)之间的随机数;c 1,c 2—学习因子,通常取为c 1=c 2=2; —加权系数,取值在0.1到0.9之间。 公式(1)主要通过三部分来计算粒子i 新的速度;粒子i 前一时刻的速度,粒子i 当前位置与自己最好位置之间的距离,粒子i 当前位置与群体最好位置之间的距离,粒子通过公式(2)计算新位置的坐标,粒子通过公式(1)、(2)决定下一步的运动位置。 粒子群优化算法的步骤如下: a.初始化初始搜索点的位置及其速度,通常是在允许的范围内随机产生的,每个粒子的pbest 坐标设置为其当前位置,且计算出其相应的个体极值(即个体极值点的适应度值),而全局极值(即全局极值点的适应度值)就是个体极值中最好的,记录该最好值的粒子序号,并将gbest 设置为该最好粒子当前位置。 b.评价每一个粒子计算粒子的适应度值,如果好于该粒子当前的个体极值,则将pbest 设置为该粒子的位置,且更新个体极值。如果所有粒子的个体极值中最好的好于当前的全局极值,则将gbest 设置为该粒子的位置,记录该粒子的序号,且更新全局极值。 c.粒子的更新用式(1)和式(2)对每一个粒子的速度和位置进行更新。 d.检验是否符合结束条件如果当前的迭代次数达到了预先设定的最大次数(或达到最小错误要求),则停止迭代,输出最优解,否则转到b. 张伟:讲师硕士 233--

2003-11-29生效-1972年国际海上避碰规则(最新版含船舶号灯号型示意图)

中华人民共和国交通部公告 第15号 关于《1972年国际海上避碰规则》2001年修正案生效的通知国际海事组织于2001年11月29日以第A.910(22)号大会决议通过了一项对《1972年国际海上避碰规则》的修正案,根据该大会决议和《1972年国际海上避碰规则公约》第VI条第4款的规定,该修正案将通过默认接受程序于2003年11月29日生效。 我国是《1972年国际海上避碰规则公约》的当事国,在上述修正案通过以后,没有对其内容提出过异议。因此,该修正案将对我国具有约束力。 现将该修正案公告,请遵照执行。 中华人民共和国交通部 2003年9月28日 1972 年国际海上避碰规则(经2001修正案修正) 第一章总则 第一条适用范围 1.本规则条款适用于在公海和连接于公海而可供海船航行的一切水域中的一切船舶。2.本规则条款不妨碍有关主管机关为连接于公海而可供海船航行的任何港外锚地、港口、江河、湖泊或内陆水道所制订的特殊规定的实施。这种特殊规定,应尽可能符合本规则条款。 3.本规则条款不妨碍各国政府为军舰及护航下的船舶所制定的关于额外的队形灯、信号灯、号型或号笛,或者为结队从事捕鱼的渔船所制定的关于额外的队形灯、信号灯、号型的任何特殊规定的实施。这些额外的队形灯、信号灯、号型或笛号,应尽可能不致被误认为本规则其他条文所规定的任何号灯、号型或信号。 4.为实施本规则,本组织可以采纳分道通航制。 5.凡经有关政府确定,某种特殊结构或用途的船舶,如不能完全遵守本规则任何一条关于号灯或号型的数量、位置、能见距离或弧度以及声号设备的配置和特性的规定时,则应遵守其政府在号灯或号型的数量、位置、能见距离或弧度以及声号设备的配置和特性方面为之另行确定的尽可能符合本规则条款要求的规定。 第二条责任 1.本规则条款并不免除任何船舶或其所有人、船长或船员由于遵守本规则条款的任何

船舶避碰知识点

1. 水上飞机:包括为能在水上操作而设计的任何航空器。(即只要任何航空器设计了能在水上操作的功能) ①在水面的水上飞机,通常应宽裕地让清所有船舶并避免妨碍其航行。然而有碰撞危险的情况下,则应遵守第二章规则。 A. 水上飞机无论是起飞、降落、贴近水面飞行还是水上操作(即任何时候) ,都不应妨碍他船,但条件是:互见; B. 水上飞机超低空飞行时不遵守海上避碰规则; C. 在空中飞行的“水上飞机”仍属于规则定义的水上飞机; ②如果是在狭水道或IMO 认可的分道通航:则狭水道或IMO 认可的分道通航规定的“不妨碍” 优先于“水上飞机的不妨碍” ; 2. 地效船:是多式船艇,其主要操作方式是利用表面效应贴近水面飞行的各种船艇。 ①地效船在起飞、降落和贴近水面非排水状态下飞行时, 应让请所有其它船舶并避免妨碍其航行,但条件是:互见;夜间此时应显示高亮度的环照红色闪光灯(气垫船是黄色闪光灯) ; ②地效船在水面操作(即水上航行) 时, 应作为机动船,遵循第二章规则;此时亮桅灯、尾灯和舷灯; ③特例:如果地效船(或水上飞机)沿分道通航贴近水面起飞、降落、飞行,另一穿越船: A. 如果穿越船L ≥ 20m ,地效船不妨碍穿越船; B. 如果穿越船L <20m ,穿越船不妨碍地效船; ④如果是在狭水道或IMO 认可的分道通航:则狭水道或IMO 认可的分道通航规定的“不妨碍” 优先于“地效船的不妨碍” ; 3. 气垫船: A. 在排水状态下:显示桅灯、尾灯和舷灯; B. 在非排水状态下:显示桅灯、尾灯和舷灯,还应再加黄色环照闪光灯; C. 规则只为气垫船规定了号灯、号型,没有规定特殊的责任规定; D. 避碰责任:无论是否处于排水状态均按照普通机动船遵守规则; ③定义: A. 机帆并用船是机动船; B. 未装机器并未挂帆的船认为是帆船; C. 失控船必须处于“ 在航中” (操限船也是) ;在锚泊、抢滩、搁浅和系泊中不存在“ 失控” ; ⅰ . 常见失控船:帆船无风遇急流;火灾船按灭火要求操纵;大风浪船无法变向变速; 走锚船; 拖锚船;干舷消失无法正常航行的船舶; ⅱ . 不属于失控船:大风浪主机降速滞航;起锚时锚机故障,另一锚机正常;罗经、雷达等导航设备发生故障; ④号灯号型: ⅰ . 各种天气条件下: A. 应(必须)显示号灯的时间:从日落至日出; 白天能见度不良的时间; B. 应(必须)显示号型的时间:白天; C. 应(必须)同时显示号灯号型的时间:白天能见度不良; 晨昏蒙阴; ⅱ . 各种灯装设位置: A. 桅灯、尾灯尽可能装在船首尾中心线上; B. 舷灯:不一定装在左右舷最宽处; C. 拖带灯:要求设置在尾灯的垂直上方; ⅲ . 号灯射程: A. 射程分点:50、20、12海里; B. 桅灯:6、5、3、2; C. 舷灯;3、2、2、1; D. 环照灯:红绿白黄; E. 不在“射程分点”的灯:操纵号灯(五套操-即其射程5海里) , 未定闪(即闪光灯射程未规定) ; F. 闪光灯:黄红; G. 特殊:不易察觉被拖船闪光灯:3海里; 临近捕鱼船的额外号灯:至少1海里,但小于渔船规定号灯射程;

浅析GIS在船舶避碰决策中的应用

浅析GIS在船舶避碰决策中的应用 摘要:随着现代航运业的发展,船舶的大型化、高速化日益明显,在海上航行的船舶会遇时,须分析会遇海域内其他船舶的航行动态、水文、气象、管理规定等多方面因素来决定避碰策略。目前船舶装备的现代导助航设备主要包括雷达、GPS、船载AIS、ECDIS等电子仪器,这在一定程度上大大减小的了船舶驾驶员的工作强度。GIS在船舶避碰中的应用将进一步帮助船舶驾驶员确定船舶会遇时的有效避碰策略,保障海上船舶的航行安全,同时也提高了航运企业的运营效率。Abstract: With the development of modern shipping industry, the ship's large-scale, high-speed has become increasingly evident.When the ships encounter at sea, the following factors in the encountered area should be analyzed to determine strategy for preventing collision,such as the states of other ships,hydrology, meteorology, regulations and so on.The current navigational equipments equipped in ships mainly include radar, GPS, AIS, ECDIS and other electronic equipments,which greatly reducing the work intensity of the crew. Application of GIS in ship collision preventation will further help the drivers to determine the effective strategies for preventing collision when the ships will encounter,in which way can protect the safety of navigation of ships at sea,as well as improve the operational efficiency of shipping enterprises. 关键词:GIS 避碰航行安全 0 引言 随着信息技术和计算机技术在航海上的大范围应用,智能航海也越来越多的成为现代科技工作者的研究方向,通过研究船舶智能避碰系统来选择船舶会遇局面下的最优避碰方案,可大幅度提高船舶避碰时的操船效率,保证航行的安全。传统的自动避碰系统是基于雷达的初始信息来完成的,但由于雷达受气象条件、自身硬件设施的限制,在很大程度上不能完成避碰系统的要求。近年来,AIS和ECDIS等动态电子信息在船舶智能避碰系统中的应用已大大提升了船舶的避碰效率,但在使用的过程中,拘泥于动态水面信息的更新与辅助,对三维环境中的实

避碰规则,号灯号型,口诀

船舶避碰规则、号灯、号型判断口诀 一、避碰口诀 保持了望最重要,安全航速常记牢。发觉来船要警惕,方位不变危机来。避碰行动应显著,大得容易觉察到。如果环境确许可,变动向速避免小。采取避碰行动后,还应仔细验效果。倘觉避碰无把握,把船停住是一招。狭水道靠右外缘,妨碍他船不穿行。顺着分隔航道走,进出都应小角度。穿越尽量成直角,两端特别要警慎。互见对遇互向右,交叉绿灯让红灯。直航船应保向速,机动船让受限船。追越一直到让请,避免抢越他船头。倘有怀疑发警告,若让路船不让船。当机立断避碰撞。 视线不良发雾号,加强了望最重要。船位中心要有数,随时变速准备好。雷达测到他船时,判断险否第一条。若是存在有危险,避让行动应及早。正横前面来的船,应该避免向左转。必要时把船停住,直到危险过去啦。 二、号灯口诀 在航船,航行灯,机动船,有桅灯。红绿舷灯和尾灯,船长超过五十米。加上一盏后尾灯,拖轮前桅两桅灯,船尾另加一黄灯,拖带超过二百米。前桅三盏白桅灯,被拖船舶或物体,显示舷灯和尾灯,以上灯光有弧度。 (以下都是环照灯) 失控船,两盏红,搁浅锚灯加双红,船舶操纵受限制,垂直显示红白红,双红那边有碍物,双绿这舷可通航,看见垂直三盏红,这是限于吃水船。上白下红引水船,上红下绿是帆船。扫雷船,三个绿。桅顶两端各一绿。渔船拖网挂绿白,其他作业挂红白。渔具外超百五米,这个方向加白灯。气垫船体离水面,加示黄色闪光灯。锚泊船,白锚灯,小船船头挂一盏,大船两盏分首尾,船长超过一百米,还加甲板灯照明。 三、号型口诀 锚泊船,挂黑球,失控船两球上下挂。搁浅垂直三黑球。扫雷三球成三角,桅顶衍端各一球,拖带超过二百米,拖和被拖挂黑菱,船舶操纵受限制。上球下球中间菱。双球那边有障碍。双菱这舷可通航。机帆船,锥朝下。限于吃水圆柱体,从事捕鱼挂信号。两个圆锥尖对尖,小渔船,挂渔箩。渔具外超百五米,向着渔具锥朝天。 四.声号口诀 互见操纵鸣声号一短声,我向右。两声短,我向左。三声短我正向后退。追越船明企图。两长两短从左越,被追越如同意。鸣笛两次长短声,过弯道拉一长声。怀疑警告五短声,视线不良拉汽笛。船在航,一长声不动船,一长声。每次间隔两分钟,船舶操纵受限制。捕鱼失控和拖带,都是一长两短声。最后住人被拖船,紧接一长三短声。锚泊每分发声号,船头急敲钟五秒。船长超过一百米,首敲钟来尾敲锣。搁浅也敲钟五秒,前后另加三击钟。锚泊船还得鸣,一短一长一短声。

船舶避碰规则灯型判断口诀

船舶避碰规则、号灯、号型判断口诀一、避碰口诀 保持了望最重要,安全航速常记牢。发觉来船要警惕,方位不变危机来。 避碰行动应显着,大得容易觉察到。如果环境确许可,变动向速避免小。 采取避碰行动后,还应仔细验效果。倘觉避碰无把握,把船停住是一招。 狭水道靠右外缘,妨碍他船不穿行。顺着分隔航道走,进出都应小角度。 穿越尽量成直角,两端特别要警慎。互见对遇互向右,交叉绿灯让红灯。 直航船应保向速,机动船让受限船。追越一直到让请,避免抢越他船头。 倘有怀疑发警告,若让路船不让船。当机立断避碰撞。 视线不良发雾号,加强了望最重要。船位中心要有数,随时变速准备好。雷达测到他船时,判断险否第一条。若是存在有危险,避让行动应及早。 正横前面来的船,应该避免向左转。必要时把船停住,直到危险过去啦。 二、号灯口诀 在航船,航行灯,机动船,有桅灯。红绿舷灯和尾灯,船长超过五十米。 加上一盏后尾灯,拖轮前桅两桅灯,船尾另加一黄灯,拖带超过二百米。 前桅三盏白桅灯,被拖船舶或物体,显示舷灯和尾灯,以上灯光有弧度。 三、以下都是环照灯 失控船,两盏红,搁浅锚灯加双红,船舶操纵受限制,垂直显示红白红, 双红那边有碍物,双绿这舷可通航,看见垂直三盏红,这是限于吃水船。 上白下红引水船,上红下绿是帆船。扫雷船,三个绿。桅顶两端各一绿。 渔船拖网挂绿白,其他作业挂红白。渔具外超百五米,这个方向加白灯。 气垫船体离水面,加示黄色闪光灯。锚泊船,白锚灯,小船船头挂一盏,

大船两盏分首尾,船长超过一百米,还加甲板灯照明。 三、号型口诀 锚泊船,挂黑球,失控船两球上下挂。搁浅垂直三黑球。扫雷三球成三角, 桅顶衍端各一球,拖带超过二百米,拖和被拖挂黑菱,船舶操纵受限制。上球下球中间菱。双球那边有障碍。双菱这舷可通航。机帆船,锥朝下。限于吃水圆柱体,从事捕鱼挂信号。两个圆锥尖对尖,小渔船,挂渔箩。渔具外超百五米,向着渔具锥朝天。 四、声号口诀 互见操纵鸣声号 一短声,我向右。两声短,我向左。 三声短我正向后退。追越船明企图。 两长两短从左越,被追越如同意。 鸣笛两次长短声,过弯道拉一长声。 怀疑警告五短声,视线不良拉汽笛。 船在航,一长声不动船,一长声。 每次间隔两分钟,船舶操纵受限制。 捕鱼失控和拖带,都是一长两短声。 最后住人被拖船,紧接一长三短声。 锚泊每分发声号,船头急敲钟五秒。 船长超过一百米,首敲钟来尾敲锣。 搁浅也敲钟五秒,前后另加三击钟。 锚泊船还得鸣,一短一长一短声。

灰色预测在船舶避碰时机决策中的应用_刘以安

47卷 第4期(总第175期)中 国 造 船V ol.47 No.4(Serial No.175) 2006年12月S HIPBUILDIN G OF C HIN A Dec.2006文章编号:1000-4882(2006)04-0029-05 灰色预测在船舶避碰时机决策中的应用 刘以安1, 邹晓华2, 吴 洁2, 陈松灿3 (1.江南大学信息工程学院,江苏 无锡 214036; 2.江苏科技大学电子信息学院,江苏 镇江 212003; 3.南京航空航天大学计算机科学与工程系,江苏 南京 210016) 摘要 针对船舶避碰决策系统中的船舶运动趋势和避碰时机,应用灰色系统理论预测模型,实时预测各目标船相对于本船在下一时刻的运动参数,预估目标船相对于本船的最近会遇距离DC PA和最近会遇时间T CP A; 同时,对于灰色预测模型预测误差大的问题,提出了先缓冲后预测的处理思想,并对缓冲算子作了改进。仿真结果表明,该方法能有效提高船舶海上航行的灵活性和安全可靠性,达到提前预警和帮助驾驶员提前做好避碰准备与应急措施等目的。 关 键 词:船舶、舰船工程;灰色预测;避碰时机;最近会遇距离;最近会遇时间 中图分类号:U675.96 文献标识码:A 1 前 言 海上船舶避碰是航海科学技术的重点研究领域之一。多年来,有关船舶避碰方面的理论和技术已在国内外众多学者[1~8]的共同努力下取得了相当成功。但由于船舶受航行水域、海况、气象条件、交通密度、船舶自身条件以及驾驶人员的操作经验和水平等因素影响,船舶遭遇碰撞、触礁等意外事故仍常有发生,严重威胁着人员的生命安全和财产损失。据统计分析,海上船舶的碰撞事故主要来自于人为因素,表现在驾驶员对船舶的运动趋势、避碰时机、碰撞危险度和避碰决策的失误等估计不准确。为此,研究海上船舶避碰自动决策系统的新思想和新方法,对于提高船舶海上自动化航行的安全性和可靠性,减轻驾驶员的劳动强度和心理负担,避免船舶遭遇碰撞、触礁和海上其它意外事故的发生,仍具有十分重要的现实意义。 本文针对船舶避碰决策系统中的船舶运动趋势和避碰时机,应用灰色系统理论的GM(1,1)预测模型,实时预测各目标船相对于本船在下一时刻的运动参数(如位置、航向、航速等),预估目标船相对于本船的最近会遇距离(DCPA)和最近会遇时间(TCPA),以达到提前危险警告和确定合适避让时机、避让幅度等目的。同时,针对GM(1,1)模型预测误差大的问题,提出了先缓冲后预测的处理思想,并对缓冲算子作了改进。仿真结果表明,该方法是可行的,能有效提高船舶海上航行的灵活性和安全可靠性。 2 DCPA和TCPA的计算 在船舶避碰决策系统研究中,确定船舶是否存在碰撞危险的最根本因素是两船会遇时的DC PA和TC PA。为了实时算出本船和目标船之间的DCPA和TCPA,可建立随本船运动的平面直角坐标系。 收稿日期:2004-12-14;修改稿收稿日期:2005-07-26 基金项目:船舶工业国防科技预研基金项目(04J1.1.3);江苏省教育厅资助项目:(2004DX029J)

算法优化策略

算法优化策略 提倡算法多样化绝不是算法在形式上越多越好,其更深层次的目的是培养学生的创新意识和自我价值观念。因此,在算法多样化的基础上进行算法的优化教学尤为重要。 一、算法优化需要教师的引导 课程标准指出:“教师不要急于评价各种算法,应引导学生通过比较各种算法的特点,选择适合自己的方法。”每一个学生的知识背景和理解程度各不相同的,对优化的感悟也存在着差异性。有的学生能在交流中很快地感悟到优化的算法,并对自己的算法及时进行修正与整合。有的学生却迟迟感悟不到,这时,教师绝对不能把自己的想法和观点强加于学生。应尊重学生的认知规律,先创设一定的教学情境引导学生对各种算法进行归纳整理、分析比较,不断地去理解、去感悟。 如,计算9加几时,教师创设情境,得出算式9+5后,学生想出了多种算法:(1)从9往后数,再数5个是14;(2)9+1=10,10+4=14;(3)把9分成5和4,5+5=10,10+4=14;(4)10+ (5)把9看成10,10+4=14,14-1=13;4=14,9+4=13;

等等。方法(1)是通过数数来计算,方法(2)、(3)是利用“凑十法”计算,方法(4)、(5)是用推理的方法。面对多种算法,教师如果不加以引导,任由学生用自己喜欢的方法去计算,可以想象会有很大一部分学生对到底如何进行20以内的进位加法计算感到迷茫。有的学生可能会用数数的低水平的方法计算,这样计算能力难以提高,还会为以后学习多位数加法埋下隐患。所以,我们要有意识地引导学生对他们的方法进行反思、比较、归类。引导学生选择“凑十法”这种对后继学习有长远影响的算法。在利用“凑十法”计算时,究竟是应该拆小补大,还是拆大补小呢,通过让学生在“想想做做”中练习9+6,予以加深理解。利用插图,提出一个问题,小猴子是搬1个方便还是搬4个方便,从而使学生认识到应拆小补大。学生在不知不觉中自觉地进一步加深了对凑十法的认识。 当然在算法的优化过程中,教师不能强制性地把自己认为最优的方法传授给学生,而应选择适当的教学策略,创设情境,引导学生在自我感悟的基础上达到优化。所以,算法的优化需要教师采用一定的教学策略来引导,从而实现教学的理想境界。 二、算法优化应多中选优、择优而用

船舶避碰规则学习体会

船舶避碰规则学习体会 导读:本文是关于船舶避碰规则学习体会,希望能帮助到您! ——船长郑金松 船舶碰撞事故是对海上安全航行的最大威胁,是航运最大的安全隐患,是船舶安全的重中之重,每个驾驶员必须充分认识到它的重要性,不能有丝毫的懈怠。据有关部门不完全统计世界上83%船舶碰撞事故都是由于人为疏忽造成的,做为船舶驾驶员务必加强对国际避碰规则的学习,强化对驾驶员责任心的培训,树立良好的职业道德典范,确保船舶安全航行在海上能够有效执行。根据我轮航线的特点结合避碰规则浅谈以下几点学习体会。 "国际海上避碰规则"以下简称"规则"对避免碰撞行动的要求是:为避免碰撞所采取的任何行动,如当时环境许可,应是积极地,并应及早地进行和注意运用良好的船艺。 "积极"体现了避让行动的主动性,这是成功避让的基本要求。驾驶员通过有效瞭望,发现有与他船存在碰撞危险的可能性,就要积极地采取行动,要对两船及周围态势进行准确的把握和分析,精心绘算避让航线,从而确保安全通过。要调整好雷达的增益、调谐、海浪抑制、雨雪抑制,使之目标回波处于饱满状态。切不可盲目的相信助航仪器带来的便利,要善于辨别雷达的假回波给避让行动造成的误判,全方位无死角、保持正规有效瞭望,为确保船舶安全航行提供根本保障。 "及早"体现在了避碰行动的及时性,不要等待形成紧迫危险

时再行动,这是成功避让的前提。一是要及早发现。在雷达无ARPA 功能以及无AIS设备的年代,判断船舶是否存在碰撞危险,主要是通过观察他船的方位变化情况或人工标绘,花费时间较长,从发现他船至判明存在碰撞局面并开始实施避让行动时,两船之间的距离,大船在6nmine,左右,小船更近,如环境许可,此时实施避让也还为时不晚。随着科技的发展,雷达具备了ARPA功能,除了一些小吨位的船以外的其他船舶基本都已安装了AIS设备,同时GPS等卫星导航定位精度高,从而使得各船对周围态势的把握即快又准确。使用ARPA雷达对目标实施跟踪捕获能在3min之内判别两船间的态势,直接读取AIS信息功能在几秒内获悉他船与本船的CPA、TCPA等相关信息。基本做到了发现目标更早,判断有无碰撞危险更快,这将为及早采取避让行动提供了更为充裕的时间。二是要及早沟通,及早了解他船动向,确保本船采取措施的准确性和有效性。三是要及早避让。应在当时环境许可的情况下及早避让,使碰撞危险得以提前解除,避免让路船采取行动过晚,以致造成双方紧张。当然,及早避让也不是匆忙避让,一定要对周围态势进行充分的估计和精确的绘算后,在实施避让的时候才能做到从容不迫,心中有数。 "良好船艺"体现了驾驶员避让行动和操纵技术上的准确性,这是成功避让的保证。"良好船艺"是一个驾驶员综合素质的体现,不限于驾驶技能,还应当包括道德修养、心理素质、传统做法等。驾驶船舶重在安全,能够从容不迫地把握船舶态势能够积极主动地为他船让路,能够尽早地将危险解除,不冒险、不赌气、淡定从容,时刻以安全为重任等都是良好船艺的体现。

国际海上避碰规则 (1)剖析

第一条适用范围 1.本规则各条适用于在公海和连接于公海而可供海船航行的一切水域中的一切船舶。2.本规则各条不妨碍有关主管机关为连接于公海而可供海船航行的任何港外锚地、港口、江河、湖泊或内陆水道所制订的特殊规定的实施。这种特殊规定,应尽可能符合本规则各条。3.本规则各条,不妨碍各国政府为军舰及护航下的船舶所制订的关于额外的队形灯、信号灯或笛号,或者为结队从事捕鱼的渔船所制定的关于额外的队形灯或信号灯的任何特殊规定的实施。这些额外的队形灯、信号灯或笛号,应尽可能不致被误认为本规则其他条文所规定的任何号灯或信号。4.为实施本规则,本组织可以采纳分道通航制。5.凡经有关政府确定,某种特殊构造或用途的船舶,如须完全遵守本规则任何一条关于号灯或号型的数量、位置、能见距离或弧度以及声号设备的配置和特性的规定,就不能不影响其特殊功能时,则应遵守其政府在号灯或号型的数量、位置、能见距离或弧度以及声号设备的配置和特性方面为之另行确定的尽可能符合本规则所要求的规定。 第二条责任 1.本规则各条不免除任何船舶或其所有人、船长或船员由于对遵守本规则各条的任何疏忽,或者对海员通常做法或当时特殊情况可能要求的任何戒备上的疏忽而产生的各种后果的责任。2.在解释和遵行本规则各条规定时,应适当考虑到,为避免紧迫危险而须背离本规则各条规定的一切航行和碰撞的危险,以及任何特殊情况,其中包括当事船舶条件限制在内。 第三条一般定义 1."船舶"一词,指用作或者能够用作水上运输工具的各类水上船筏,包括非排水船舶和水上飞机。2."机动船"一词,指用机器推进的任何船舶。3."帆船"一词,指任何驶帆的船舶,包括装有推进机器而不在使用者。4."从事捕鱼的船舶"一词,指使用网具、绳钓、拖网或其他使其操纵性能受到限制的渔具捕鱼的任何船舶,但不包括使用曳绳钓或其他并不使其操纵性能受到限制的渔具捕鱼的船舶。5."水上飞机"一词,包括为能在水面操纵而设计的任何航空器。6."失去控制的船舶"一词,指由于某种异常的情况,不能按本规则各条的要求进行操纵,因而不能给他船让路的船舶。7."操纵能力受到限制的船舶"一词,指由于工作性质,使其按本规则要求进行操纵的能力受到限制,因而不能给他船让路的船舶。8."限于吃水的船舶"一词,指由于吃水与可用水深的关系,致使其偏离所驶航向的能力严重地受到限制的机动船。9."在航"一词,指船舶不在锚泊、系岸或搁浅。11.只有当一船能自他船以视觉看到时,才应认为两船是在互见中。12."能见度不良"一词,指任何由于雾、狸、下雪、暴风雨、沙暴或任何其他类似原因而使能见度受到限制的情况。 第六条安全航速每一船舶在任何时候应用安全航速行驶,以便能采取适当而有效的避碰行动,并能在适合当时环境和情况的距离以内把船停住。 在决定安全航速时,考虑的因素中应包括下列各点:1.对所有船舶:(1)能见度情况;(2)通航密度,包括渔船或者任何其他船舶的密集程度;(3)船舶的操纵性能,特别是在当时情况下的冲程和施回性能:(4)夜间出现的背景亮光,诸如来自岸上的灯光或本船灯光的反向散射;(5)风、浪和流的状况以及靠近航海危险物的情况;(6)吃水与可用水深的关系。2.对备有可使用的雷达的船舶,还须考虑:(1)雷达设备的特性、效率和局限性;(2)所选用的雷达距离标尺带来的任何限制:(3)海况、天气和其他干扰源对雷达探测的影响;(4)在适当距离内,雷达对小船、浮冰和其他漂浮物有探测不到的可能性:(5)雷达探测到的船舶数目、位置和动态;(6)当用雷达测定附近船舶或其他物体的距离时,可能对能见度作出的更确切的估计。

国际海上避碰规则(中英)

1972 年国际海上避碰规则 INTERNATIONAL REGULATIONS FOR PREVENTING COLLISIONS AT SEA, 1972 (第1- 19条) 第一章总则Part A – General 第一条Rule 1 适用范围Application 1 本规则条款适用于公海和连接于公海而可供海船航行的一切水域中的一 切船舶。 (a)These Rules shall apply to all vessels upon the high seas and in all waters connected therewith navigable by seagoing vessels. 2本规则条款不妨碍有关主管机关为连接于公海而可供海船航行的任何港外锚地、江河、湖泊或内陆水道所制订的特殊规定的实施。这种特殊规定,应尽 可能符合本规则条款。 (b)Nothing in these Rules shall interfere in the operation of special rules made by an appropriate authority for roadsteads, harbors, rivers, lakes or inland waterways connected with the high seas and navigable by seagoing vessels. Such special rules shall conform as closely as possible to these Rules. 3.本规则条款不妨碍各国政府为军舰及护航下的船舶所制定的关于额外的 队形灯、信号灯、号型或笛号,或者为结队从事捕鱼的渔船所制定的关于额外 的队形灯、信号灯或号型的任何特殊规定的实施。这些额外的队形灯、信号灯、号型或笛号,应尽可能不致被误认为本规则其他条文所规定的任何号灯、号型 或信号。

一篇船舶避碰规则在实际航行中的应用的文档++

一篇船舶避碰规则在实际航行中的应用的文档 谈谈AIS在船舶避碰中的应用 利用AIS系统识别船舶信息,对来船是否存在碰撞危险做出正确的判断 AIS自动识别仪,当显示“导航仪”界面时,它可作为一部GPS导航仪来使用;当显示“平面船舶运动(动态)图”界面时,它就可作为一部ARPA雷达来使用,而且比ARPA雷达更直观,它也有正北向上(NORTHUP)、航向向上(COURSEUP)和船首向上(HEADINGUP)三种“船舶真运动平面图”的显示形式。AIS自动识别仪能够及时、自动识别周围的船只,并进行跟踪搜集其动态、静态以及附加信息。因此,我们可以根据需要随时调出来船的动态信息以及船舶资料。AIS自动识别仪搜集到周围船舶的信息后,按照距离由近到远排列。对有碰撞危险的船舶(CPA与TCPA设定值大小可由值班驾驶员设置,若设置为0.5海里与12分钟;当实际的CPA和TCPA分别小于0.5海里与12分钟时,AIS系统就认为有碰撞危险),从AIS系统还可以获得目标的位置、航速、航向和船型(船长、船宽和船舶类型)等信息。基于AIS信息的自动标绘功能,提供的两船CPA、TCPA等碰撞参数,不受气象、海况因素的影响,比ARPA的自动标绘更精确、更实时、更可靠。AIS系统同时会发出警报并在运动图上标示出来,以便提醒驾驶人员。这时驾驶员就应根据当时实际情况和环境,对来船是否存在紧迫局面或存在碰撞危险做出正确的判断,及时、尽早地采取有效措施避让来船。 利用AIS系统的短信息功能,向来船发信息协调避让行动 当船舶在海上航行时,瞭望是保障航行安全的第一手段,特别是在能见度不良

的水域航行,利用一切有效的手段进行瞭望,及早地发现来船显得更加重要。利用AIS系统协助瞭望,可以在远距离的水域中及早“发现”来船,并自动识别来船信息供驾驶人员参考,驾驶员便可尽早地充分地对来船的动态进行分析,对其是否构成紧迫局面或存在碰撞危险做出正确的判断。当构成紧迫局面或存在碰撞危险时,可从AIS自动识别仪中调出该船的资料,利用AIS系统的短信息功能,把两船之间的避让行动编写成短信息的形式,直接向该船发送短信息,这样就能准确地与构成紧迫局面或存在碰撞危险的船舶直接沟通,协调两船之间的避让行动,达到安全避让的目的,防止碰撞事故的发生。 根据AIS系统提供的信息,用VHF甚高频电话沟通来船协调避让行动 当两机动船在航构成对遇局面或接近对遇局面需要避让时,或两船处于追越局面需要被追越船让路或保向保速时,让路船就需要通过VHF甚高频电话与直航船进行沟通采取避让行动。在此种情况下,如果周围船舶又较多,单凭雷达显示的资料无法直接叫通具体船舶与其沟通协调,这时,就可将雷达显示与AIS系统显示资料进行关联,并从AIS自动识别仪上调出该船舶的船名与呼号,然后直接地准确地用VHF甚高频电话呼叫其船名或船舶呼号与其进行沟通,协调两船之间的行动,以达到安全避让的目的。 船上的AIS设备可能被关闭或者部分船舶(如军舰或渔船)未配备AIS设备AIS交换的信息中,船舶位置和船舶识别无疑是最重要的。一条船只要安装了AIS设备,就可以很容易地获取本区域内所有装有AIS设备船舶的位置及识别、航速航向甚至目的港等信息,这些信息非常有利于船舶航路监视、避碰及在恶劣天气下的航行,但如果被用于其他目的——被恐怖分子或海盗利用,后果

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