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船舶智能避碰场景实战45例

共计 45 章节
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01
基于AIS数据的会遇局面识别与分类
读取一段AIS轨迹数据 · 计算两船相对方位与DCPA/TCPA · 按《国际海上避碰规则》判定对遇
AIS基于
02
本船与目标船运动参数解算
给定本船与目标船的经纬度 · 航向 · 航速序列
本船目标船运动参数解…
03
DCPA/TCPA阈值敏感性分析
针对同一组会遇场景 · 改变DCPA与TCPA的报警阈值 · 统计不同阈值下的报警数量与误报/漏报…
DCPA/TCPA阈值敏感性分析
04
基于雷达ARPA目标跟踪的碰撞风险评估
使用雷达ARPA目标跟踪输出的目标位… · 构建碰撞风险等级评估流程 · 按距离
ARPA基于雷达
05
多目标会遇场景的碰撞危险度排序
在同时存在多个目标船的会遇场景中 · 设计碰撞危险度综合指标 · 对目标船按危险程度排序
多目标会遇场景的…同时存
06
对遇局面下的右转避让方案生成
针对两船对遇局面 · 依据规则要求生成右转避让的航向调整方… · 计算所需转向角度与恢复原航向的时机
对遇局面下的右转…针对两船对遇局面
07
交叉相遇局面的让路船避让决策
在交叉相遇局面中判定让路船与直航船 · 为让路船生成避让航向与时机方案 · 并检查方案是否满足“早
交叉相遇局面的让…交叉相遇局面
08
追越局面的避让时机与航向选择
针对追越局面 · 计算追越船完成追越所需的最小横向距离… · 生成避让航向方案并验证在整个追越过程…
追越局面的避让时…航向选择
09
能见度不良条件下的避碰决策
在能见度不良场景中 · 依据规则调整安全航速与雷达观测要求 · 生成减速与避让组合方案
能见度不良条件下…能见度不良场景
10
狭水道场景的避碰约束建模
针对狭水道场景 · 建立包含航道边界 · 可航宽度与岸壁效应的避碰约束模型
狭水道场景的避碰…针对狭水道场景
11
分道通航制区域的避碰航路规划
在分道通航制水域中 · 结合通航分道方向与穿越规则 · 规划本船航路并生成与同向及交叉船舶的…
分道通航制区域的…分道通航制水域
12
基于AIS历史数据的会遇热点区域分析
对指定水域的AIS历史数据进行会遇事… · 识别碰撞风险热点区域 · 并输出热点分布统计与典型会遇模式说明
AIS基于
13
船舶领域模型参数标定与避碰应用
选择一种船舶领域模型 · 利用实测AIS数据标定其参数 · 并将标定后的领域模型应用于避碰危险判…
船舶领域模型参数…避碰应用
14
避碰规则知识库的构建与查询
将《国际海上避碰规则》中与会遇局面判… · 构建可查询的知识库 · 并实现按会遇局面检索适用条款的功能
避碰规则知识库的…查询
15
基于规则推理的避让行动合法性检查
实现一个避让行动合法性检查器 · 输入本船拟采取的航向/航速调整方案 · 依据规则条款检查该行动是否满足让路船…
基于规则推理的避…实现一个避让行动…
16
避碰决策中的多规则冲突消解
构造一个同时涉及追越与交叉相遇特征的… · 分析规则适用冲突 · 设计冲突消解策略并输出最终避让行动建…
避碰决策多规则冲突消解
17
船舶操纵性约束下的避让航向可行性验证
结合本船旋回圈与操纵响应参数 · 对生成的避让航向进行可行性验证 · 剔除超出操纵能力的方案并给出可行方案…
船舶操纵性约束下…结合本船旋回圈
18
考虑船舶惯性的避让时机修正
在避让决策中加入船舶惯性导致的转向延… · 修正理论避让时机 · 对比修正前后DCPA变化并评估修正必…
考虑船舶惯性的避…避让决策
19
风流干扰下的避碰方案鲁棒性分析
在存在风 · 流干扰的条件下 · 对同一避让方案进行扰动仿真
风流干扰下的避碰…在存在风
20
基于运动预测的目标船轨迹外推
利用目标船历史AIS轨迹 · 采用匀速与匀加速两种运动模型进行轨迹… · 比较不同预测时域下的外推误差并选择适…
基于运动预测的目…AIS
21
目标船机动意图识别与避碰影响
根据目标船航向航速变化序列识别其转向… · 分析意图识别结果对DCPA/TCPA…
目标船机动意图识…避碰影响
22
多船会遇场景的避让行动协同
在三船及以上会遇场景中 · 生成满足各目标船安全距离的协同避让方… · 检查方案之间是否存在行动冲突并给出协…
多船会遇场景的避…三船
23
避碰与避搁浅约束的联合决策
在近岸浅水区域 · 同时考虑避碰安全距离与水深/搁浅风险 · 生成联合约束下的航向与航速调整方案
避碰避搁浅约束的联合…
24
基于电子海图的碍航物避碰路径检查
读取电子海图中的碍航物与水深数据 · 对规划避让路径进行逐点安全检查 · 标记穿越碍航物或浅水区的路径段并给出…
基于电子海图的碍…读取电子海图
25
避碰场景的蒙特卡洛仿真与安全裕度评估
对给定会遇场景中的初始位置 · 航向 · 航速加入随机扰动
避碰场景的蒙特卡…安全裕度评估
26
避碰算法在典型会遇场景下的性能对比
选取两种不同的避碰决策方法 · 在统一的对遇 · 交叉
避碰算法典型会遇场景下的…
27
避碰决策模块的单元测试设计
针对会遇局面判定与DCPA/TCPA… · 设计覆盖边界条件的单元测试用例 · 包括同向
避碰决策模块的单…DCPA/TCPA
28
AIS数据异常对避碰判断的影响与清洗
构造包含跳点 · 缺失与错误航速的AIS数据 · 分析异常数据对DCPA/TCPA计算…
AIS数据异常对避碰判…
29
雷达与AIS目标融合的会遇态势一致性检查
对同一目标船的雷达跟踪数据与AIS数… · 检查融合前后会遇态势判定的一致性 · 定位不一致来源并给出处理策略
AIS雷达
30
避碰报警系统的阈值配置与误报抑制
针对实际航行数据配置避碰报警系统的距… · DCPA · TCPA阈值组合
避碰报警系统的阈…误报抑制
31
基于场景库的避碰决策回归测试
构建包含对遇 · 交叉 · 追越
基于场景库的避碰…构建包含对遇
32
避碰决策日志的回放与故障定位
回放一段避碰决策日志 · 复现一次异常避让行动 · 定位是感知输入
避碰决策日志的回…故障定位
33
船舶智能避碰系统的仿真环境搭建与联调
搭建包含本船运动模型 · 目标船脚本与场景注入的避碰仿真环境 · 完成决策模块与仿真环境的联调
船舶智能避碰系统…联调
34
避碰决策的实时性分析与优化
测量避碰决策模块在 multi-ta… · 定位性能瓶颈 · 通过算法或数据结构优化将决策周期控制…
避碰决策的实时性…优化
35
基于历史事故案例的避碰规则符合性复盘
选取一起典型碰撞事故的AIS与航行记… · 复盘双方会遇局面判定与避让行动 · 对照规则条款分析违规环节并输出复盘结…
基于历史事故案例…AIS
36
避碰方案的人机协同确认流程设计
设计避碰决策系统向驾驶员输出建议 · 驾驶员确认或修改 · 系统记录执行结果的人机协同流程
避碰方案的人机协…设计避碰决策系统…
37
自主避碰中的安全距离边界确定
针对不同相对方位与相对速度 · 通过仿真确定维持安全的最小DCPA边… · 形成安全距离边界表并用于避碰决策的可…
自主避碰安全距离边界确定
38
避碰决策中的不确定性传播分析
考虑目标船位置与速度估计误差 · 分析误差在DCPA/TCPA计算中的… · 给出风险判断的置信区间并评估对避让时…
避碰决策不确定性传播分析
39
受限水域多船避碰的优先级与让路顺序
在受限水域多船会遇场景中 · 依据规则与危险度确定各船的让路顺序与… · 生成有序避让方案并验证方案间无冲突
受限水域多船避碰…让路顺序
40
避碰决策结果的可解释性输出设计
为避碰决策模块设计可解释性输出 · 包括会遇局面判定依据 · 规则条款引用与DCPA/TCPA关键…
避碰决策结果的可…为避碰决策模块设…
41
基于强化学习策略的避碰行动生成与规则约束嵌入
在仿真环境中训练一个避碰行动生成策略 · 并将规则约束作为动作屏蔽或奖励项嵌入 · 验证策略在典型会遇场景中输出的行动满…
基于强化学习策略…规则约束嵌入
42
避碰决策模块的接口设计与集成测试
定义避碰决策模块的输入输出接口 · 包括本船状态 · 目标船列表与决策结果字段
避碰决策模块的接…集成测试
43
不同海况等级下的避碰参数自适应调整
根据海况等级调整安全航速 · DCPA阈值与转向幅度等避碰参数 · 生成自适应参数表并通过仿真验证不同海…
不同海况等级下的…根据海况等级调整…
44
避碰场景数据的标注规范与质量检查
制定避碰场景数据的标注规范 · 包括会遇局面标签 · 危险等级与避让行动标签
避碰场景数据的标…质量检查
45
船舶智能避碰系统的测试验收方案设计
针对船舶智能避碰系统设计测试验收方案 · 覆盖功能 · 性能
船舶智能避碰系统…针对船舶智能避碰…