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船舶操縱安全評價系統(tǒng)的模擬和計算實例

  
評論: 更新日期:2009年12月21日
考慮到操船是將環(huán)境作為輸入信息由操船者進(jìn)行決策過程的結(jié)果,因此在模擬技術(shù)中最好是能模擬盡量接近真實的狀況.這里利用opengl技術(shù),在三維環(huán)境下對操船過程進(jìn)行模擬,以在最大可能的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件允許下體現(xiàn)出臨場感覺,船舶操縱運(yùn)動數(shù)學(xué)模型采用mmg模型 .
     應(yīng)用上述評價方法,我們對一艘長為270 m,寬43 m,吃水14 m 的雜貨船,在風(fēng)速10m/s,風(fēng)向045。,流速0.2 m/s,流向順著航道,通過一自行設(shè)計的典型航道的過程所承擔(dān)的危險性作一評價.航道的結(jié)構(gòu)如圖2.根據(jù)船舶操縱性能和環(huán)境條件,得出隱患指標(biāo)u1,
u2,....u10的評價指標(biāo)值分別為0.100、0.245、0.480、0.297、0.500、0.346、0.342、0.090、0、0.

     在二維環(huán)境下的模擬有一定局限性,往往達(dá)不到模擬船舶航行必須能夠模擬視覺環(huán)境這一要求.為彌補(bǔ)這一缺陷,本文采用三維模擬,請有經(jīng)驗的駕駛員進(jìn)行模擬操縱.考慮到評價是建立在操縱過程普遍性這一基礎(chǔ)上,共進(jìn)行5次操縱,取5個指標(biāo)值的平均值.經(jīng)過其中的某次操縱后的船舶軌跡如圖2所示.得出船位偏移量和舵角與時間的關(guān)系分別如圖3和圖4所示.

       如把整個狹水道看作由幾個各種形狀的區(qū)段組成,根據(jù)(1)式可算出各個區(qū)段和整個狹水道的風(fēng)險指標(biāo)評價值,可算出各個區(qū)段和整個狹水道的隱患指標(biāo)值,最后算出各個區(qū)段和整個狹水道的綜合評價指標(biāo)值.模擬所得各區(qū)段和整個狹水道的評價值如表1.根據(jù)船長,(1)式中的λ取3.6.

    從上述評價可以看出,隱患指標(biāo)值的高低對船舶操縱危險度起著決定性的作用.在同樣的航行條件下,航道的寬度和類型對船舶操縱危險度起著重要作用,對于整個航道,在上述所設(shè)的航行條件下,船舶航行第二航段內(nèi)的操縱危險度最大.
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