[发明专利]一种紧迫危险下船舶应急避碰行动效果的仿真评价方法

说明书

本发明提供一种紧迫危险下船舶应急避碰行动效果的仿真评价方法，建立船舶操纵三维仿真模型，根据设定情景设置初始化外部环境参数；开展船舶驾驶人员碰撞事故应急处置演练，并采集船舶驾驶人员在应急处置中的相关参数信息；根据外部环境的条件以及应急操纵的效果，实现应急行动效果的整体仿真评价结果：根据情景参数，确定设定情景的难度系数；根据船舶初始的参数信息和碰撞前的参数信息，确定应急操纵效果的评价参数；确定应急操纵的评价效果，乘以设定情景的难度系数，得到应急行动效果的整体仿真评价结果；根据应急避碰行动中存在的问题，提出相应的改进方案。本发明能够对人员在应急行动时的效果进行定量评价。

技术领域

本发明属于海事仿真领域，具体涉及一种紧迫危险下船舶应急避碰行动效果的仿真评价方法。

背景技术

根据《1972年国际海上避碰规则》，一般将船舶避碰分为自由行动、碰撞危险、紧迫局面和紧迫危险等四个阶段。目前国内外较多的研究集中在前三个阶段，通过假定两船能够很好的实现协同配合，可以很好的实现船舶避碰仿真。然而对于第四个阶段即紧迫危险的研究很少，这是由于紧迫危险下船舶的应急行动是为了减少船舶的损失，其行动效果评价不能以船舶是否安全避让为标准，其效果会受到外部环境、两船的相对位置和距离、初始会遇角度等多重因素的影响。

在实际中，由于受到前述的多重因素影响以及船舶离岸作业的特点，往往很难采用实船实验的方法来提高人员在紧迫局面下的应急能力。仿真技术则提供了一种新的思路，由于仿真技术具有测试成本低、安全性能高、操作难度低、组织难度小等优点而被广泛应用于船舶操纵模拟，但是目前对于人员在紧迫局面下的应急行动，目前尚未有较好的且能够定量评价的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种紧迫危险下船舶应急避碰行动效果的仿真评价方法，能够对人员在应急行动时的效果进行定量评价。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种紧迫危险下船舶应急避碰行动效果的仿真评价方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、建立船舶操纵三维仿真模型，并根据设定情景设置初始化外部环境参数，初始化外部环境参数包括碰撞船舶参数、被撞船舶参数和情景参数；

S2、开展船舶驾驶人员碰撞事故应急处置演练，并采集船舶驾驶人员在应急处置中的相关参数信息；

S3、根据外部环境的条件以及应急操纵的效果，实现应急行动效果的整体仿真评价结果；具体为：根据情景参数，确定设定情景的难度系数；根据船舶初始的参数信息和碰撞前的参数信息，确定应急操纵效果的评价参数；确定应急操纵的评价效果，乘以设定情景的难度系数，得到应急行动效果的整体仿真评价结果；

S4、根据应急避碰行动中存在的问题，提出相应的改进方案。

按上述方案，所述的S1中，利用虚拟现实技术建立三维船舶模型、三维自然环境模型和三维港口环境模型，实现三维仿真环境的初始化；

所述的碰撞船舶参数包括：碰撞船舶初始速度碰撞船舶初始航向碰撞船舶最大停船距离通过船舶性能参数表获得；

所述的被撞船舶参数包括：被撞船舶初始速度被撞船舶初始航向被撞船舶最大停船距离通过船舶性能参数表获得；

所述的情景参数包括：风速V_w，单位为蒲氏风级；水流V_c，单位为m/s；两船距离S，单位为m，且

按上述方案，所述的S2中，所述采集的相关参数信息包括：碰撞船舶碰撞时的速度碰撞时的航向被撞船舶碰撞时的速度被撞时的航向被撞船舶的位置RL，RL为0到1的实数，表示以船尾为原点，向船首延伸的归一化后长度。

按上述方案，所述的S3具体包括以下步骤：

3.1、获取设定情景的难度系数：