《極地水域船舶冰困風險演化機理與航行決策方法研究》是依託武漢理工大學，由張笛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：極地水域船舶冰困風險演化機理與航行決策方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張笛
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
極地水域海冰複雜多變，如何有效避免冰困是保障極地水域船舶航行安全的重要技術難題。目前，國內外對於冰困風險的研究剛剛起步，對船舶冰困風險的評價預測和相應的航行決策還停留在經驗判斷階段。不確定性問題是極地水域船舶冰困風險研究的核心技術難題，主要體現為系統認知的不確定性、相關數據缺失的不確定性、測量誤差的不確定性以及風險演化趨勢的不確定性。本研究將針對上述問題，系統分析識別極地水域船舶冰困風險的影響因素，並通過結構方程模型闡明各影響因素間的動態回響關係；運用貝葉斯網路等不確定性分析方法，實現極地水域船舶冰困風險與風險影響因素之間耦合關係的參數表征，探索極地水域船舶冰困風險演化機理；建立極地水域船舶冰困風險的評價指標體系和衡準，運用證據推理和蒙特卡洛仿真進行風險控制方案的多目標分析，研發極地水域船舶航行的決策支持系統。
結題摘要
極地水域航行環境複雜，冰區船舶航行風險評估成為了需要解決的重要技術問題。面對航行經驗不足、數據缺失等難題，本項目在充分分析北極航行系統的基礎上，針對不同航行模式，不同風險類型開展了研究。運用模糊層次分析法構建了基於北極航行風險因素的層次模型，構建了冰區航行風險的指標體系，系統分析了各影響因素間的動態回響關係。通過貝葉斯網路建模，對船舶冰困這一典型事故類型開展風險評價，並構建了冰困事故發生的情景演化模型，計算了冰困事故發生後可能出現各種情景的機率，分析了冰困風險的演化機理，給出具有針對性的風險防控措施。在此基礎上，構建了一種混合風險模型，綜合分析冰困和冰碰兩種不同風險類型，並基於此模型為船舶的安全航速提供一定的指導。針對破冰船引航下的編隊航行，將船舶跟馳理論與船舶航行數據相結合，提出了在破冰船引航作業下的船舶安全距離模型，基於該模型建立的冰區船舶航行決策系統能夠有效降低引航下發生冰困和碰撞的風險。項目共發表國內外權威期刊和會議論文19篇，其中期刊論文10篇，1篇入選ESI2019年度高被引論文；申請國家發明專利3項，軟體著作權1項；成功參與申報與水上交通安全密切相關的國家科技支撐計畫課題1項；項目負責人獲2018年度中國航海學會科學技術獎二等獎1項；項目組成員參加國內外高水平學術會議17人次，邀請國外知名教授來訪舉辦講座12人次；協助培養博士研究生2名，碩士研究生7名。全面完成了項目計畫任務要求。
