基于昆兹概率模型的海上船舶碰撞风险评估算法

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作者 梁也 江霞 +2 位作者 章伟 王红玲 赖方瑜 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期185-189,共5页

在船舶航行过程中,两船近距离并行或交汇时,由于船体周围水流的相互干扰,会出现船间效应。此时船舶会出现不规则的摆动或转向偏差,增加碰撞事故发生的概率。因此,提出基于昆兹概率模型的海上船舶碰撞风险评估算法。通过推算出主船舶避... 在船舶航行过程中,两船近距离并行或交汇时,由于船体周围水流的相互干扰,会出现船间效应。此时船舶会出现不规则的摆动或转向偏差,增加碰撞事故发生的概率。因此,提出基于昆兹概率模型的海上船舶碰撞风险评估算法。通过推算出主船舶避免与目标船舶碰撞的偏航角和停船距离2个表征值,实时捕捉船舶在航行过程中的状态变化。碰撞风险表征值为依据,利用昆兹概率模型估算主船舶在特定航迹上与目标船舶碰撞概率,量化船间效应风险。并基于事件树和碰撞后续事件进行各事件发生概率、伤亡人数期望值、风险值及总风险值的计算公式,完成船舶碰撞风险评估。实验结果表明,该算法能够有效且准确地实现船舶碰撞风险评估,使评估值的最大误差不超过0.0002;通过对比实验凸显,该算法的可行性更优越,可为海上交通安全提供有力支持。 展开更多

关键词 海上船舶 偏航角 停船距离 昆兹概率模型 碰撞风险评估

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基于CNS性能的平行航路纵向碰撞风险评估 被引量：19

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作者 张兆宁 刘计民 王莉莉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期918-925,共8页

为了研究通信导航监视(communicatio,navigation and surveillance,CNS)下的定位误差和纵向碰撞风险及其影响因素,在Reich模型的基础上,分析通信、导航和监视误差,推导出平行航路纵向重叠概率的计算公式.据此建立了基于CNS性能的平行航... 为了研究通信导航监视(communicatio,navigation and surveillance,CNS)下的定位误差和纵向碰撞风险及其影响因素,在Reich模型的基础上,分析通信、导航和监视误差,推导出平行航路纵向重叠概率的计算公式.据此建立了基于CNS性能的平行航路纵向碰撞风险评估模型.算例表明,所给定的平行航路在RCP400、RNP10和RSP20条件下,碰撞风险为3.0×10-10,达到国际民航组织安全目标水平的要求.评估模型是可行的. 展开更多

关键词 CNS性能 平行航路 碰撞风险 纵向重叠概率

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基于子集模拟的非线性相邻结构地震碰撞易损性及风险评估方法 被引量：3

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作者 刘佩 朱海鑫 杨维国 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期213-220,共8页

鉴于利用线性相邻结构的相对位移峰值估计避免地震碰撞的最小结构间距的方法安全水平未知,提出基于性能的概率方法用于评估非线性相邻结构发生地震碰撞的风险.利用高效计算小失效概率的子集模拟法对地震碰撞易损性进行计算;以动力特性... 鉴于利用线性相邻结构的相对位移峰值估计避免地震碰撞的最小结构间距的方法安全水平未知,提出基于性能的概率方法用于评估非线性相邻结构发生地震碰撞的风险.利用高效计算小失效概率的子集模拟法对地震碰撞易损性进行计算;以动力特性差异显著的等高多自由度相邻结构为例,研究不同结构间距下考虑非线性与否的相邻结构地震碰撞易损性与风险的规律;将所提方法用于评估结构间连接减轻相邻结构地震碰撞概率的效果.结果表明,非线性相邻结构的地震碰撞概率随地面峰值加速度的增加整体呈增大趋势,但存在局部波动;结构间距越大,考虑非线性与否所得的地震碰撞概率差别越大;当结构间距较大时,为了保证减撞效果,结构间连接刚度须足够大. 展开更多

关键词 相邻结构 地震碰撞 失效概率 易损性 风险

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RVSM空域航空器大高度偏差垂向碰撞风险评估 被引量：3

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作者 潘卫军 杨昌其 陈文涛 《中国安全生产科学技术》 CAS 2008年第6期20-24,共5页

为了增加空域容量,缩小垂直间隔(RVSM)在全球范围内广泛实施,运行RVSM必须在实施前和实施后都应对RVSM空域进行安全评估,使其符合国际民航组织系统性能规范要求。根据北大西洋和欧洲地区采集的相关数据,结合我国大高度偏差(LHD)统计数据... 为了增加空域容量,缩小垂直间隔(RVSM)在全球范围内广泛实施,运行RVSM必须在实施前和实施后都应对RVSM空域进行安全评估,使其符合国际民航组织系统性能规范要求。根据北大西洋和欧洲地区采集的相关数据,结合我国大高度偏差(LHD)统计数据,通过改进Reich碰撞模型,计算在RVSM空域同航路的航空器因操作性误差引起大高度偏差时在垂直方向上的碰撞率。计算结果表明,总的RVSM运行风险小于规定值,航路垂直间隔标准在给定的飞行环境下是安全的。 展开更多

关键词 RVSM REICH模型 大高度偏差 垂向碰撞风险概率

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碰撞事故下油船泄漏的定量风险评估

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作者 胡中凯 尹群 +2 位作者 李良碧 张健 杨永祥 《舰船科学技术》 2010年第4期93-97,101,共6页

针对目前船舶与海洋工程领域的风险评估大多为一些描述性的定性分析,难以确定风险发生的频率以及风险发生后的区域的状况,本文依据P.T.Pedersen研究船舶碰撞概率的计算方法,以某一区域为例,计算并分析了该区域的船舶碰撞事故发生概率;... 针对目前船舶与海洋工程领域的风险评估大多为一些描述性的定性分析,难以确定风险发生的频率以及风险发生后的区域的状况,本文依据P.T.Pedersen研究船舶碰撞概率的计算方法,以某一区域为例,计算并分析了该区域的船舶碰撞事故发生概率;运用由挪威船级社(DNV)开发的NEPTUNE软件对油品特性进行了分析,并模拟了某一油船发生泄漏的油膜范围,预测了由泄漏所引发的火灾及爆炸事故的损害区域,这对油船上设备的合理布置及舱室设计工作具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 碰撞概率 泄漏 定量风险评估

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空间目标碰撞预警技术研究综述 被引量：42

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作者 白显宗 陈磊 +1 位作者 张翼 唐国金 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1027-1039,共13页

随着在轨空间目标数量的不断增加,空间目标碰撞预警工作变得越来越重要。通过对国内外相关文献的调研分析,对空间目标碰撞预警的相关技术及其研究进展进行了全面地介绍。给出了空间目标碰撞预警的总体框架、关键技术和涉及的理论问题,... 随着在轨空间目标数量的不断增加,空间目标碰撞预警工作变得越来越重要。通过对国内外相关文献的调研分析,对空间目标碰撞预警的相关技术及其研究进展进行了全面地介绍。给出了空间目标碰撞预警的总体框架、关键技术和涉及的理论问题,对主要技术问题的研究进展进行了综述,提出了一些需要解决的问题,可供从事空间目标监视和碰撞预警等任务和研究的技术人员参考。 展开更多

关键词 碰撞预警 接近分析 轨道误差 碰撞概率 风险评估

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基于AIS数据的船舶冲突概率检测方法 被引量：4

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作者 陈逸涵 刘克中 +2 位作者 辛旭日 苗鹏 张明阳 《中国航海》 CSCD 北大核心 2022年第4期15-22,共8页

针对高交通量的港口水域和动态航行场景下有效的船舶碰撞风险感知问题,提出一种冲突概率检测方法。基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据挖掘(Data Mining,DM)提取船长、航速和相对方位这3者与最小安全距离(S... 针对高交通量的港口水域和动态航行场景下有效的船舶碰撞风险感知问题,提出一种冲突概率检测方法。基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据挖掘(Data Mining,DM)提取船长、航速和相对方位这3者与最小安全距离(Safe Distance of Approach,S_(DAmin))的关系,构建动态领域模型;在此基础上,考虑港口水域船舶航行的动态性和船舶位置预测的不确定性,基于蒙特卡洛仿真根据不确定性分量的概率密度函数,在船舶不确定性运动方程模型中插入每个随机样本点,利用确定性求解器对冲突概率进行求解。结果表明:该方法能在高交通量的复杂动态环境下及时、准确地检测碰撞风险,可为船舶冲突的判断和智能避碰提供理论依据和指导。 展开更多

关键词 航行安全 船舶碰撞风险 蒙特卡洛仿真 冲突概率检测 船舶自动识别系统数据

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NASA无人任务交会评估风险分析体系和方法

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作者 郑爱武 胡松杰 刘也 《载人航天》 CSCD 2017年第6期848-860,共13页

交会评估风险分析(CARA)是最近十年空间碎片碰撞规避重点研究的问题,CARA水平的提高不仅可以减缓航天器的碰撞风险,而且可以降低虚警率,避免航天器不必要的规避机动而导致任务寿命减少,因此越来越受到各个国家的重视。其中,NASA戈达德... 交会评估风险分析(CARA)是最近十年空间碎片碰撞规避重点研究的问题,CARA水平的提高不仅可以减缓航天器的碰撞风险,而且可以降低虚警率,避免航天器不必要的规避机动而导致任务寿命减少,因此越来越受到各个国家的重视。其中,NASA戈达德航天中心(GSFC)从2005年初就开始为NASA无人任务进行常规碰撞风险评估,并在十多年的工程实践中积累了丰富的经验和教训,非常值得借鉴。基于此,对GSFC与CARA相关的组织和关键技术及其研究进展进行了全面地介绍。给出了CARA工程概念,介绍了与CARA相关的组织及其职能、交会事件的筛选机制和报告机制,给出了机动权衡空间解析公式及其用途。另外,系统地阐述了NASA为量化风险、帮助任务指挥员进行风险减缓决策而引入的特殊的、即使没有所有的技术细节也很容易表达出风险水平的风险指数——F-值的计算方法,并给出了典型的任务实施流程。结果可供从事碰撞预警和规避机动以及飞行任务控制和指挥的人员参考。 展开更多

关键词 交会评估风险分析 碰撞概率 机动权衡空间 碰撞规避机动

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基于CRM模型的障碍物遮蔽安全风险研究

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作者 赵雷通 刘鑫 闫换换 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期150-155,共6页

为研究机场遮蔽应用规则,防止超高障碍物对机场安全运行产生影响,首先,调研分析美国、英国、印度等诸多国家的机场遮蔽应用情况;然后,针对机场周边障碍物限制面内不同的遮蔽区域,利用碰撞风险模型(CRM)模拟仿真障碍物遮蔽点碰撞风险值,... 为研究机场遮蔽应用规则,防止超高障碍物对机场安全运行产生影响,首先,调研分析美国、英国、印度等诸多国家的机场遮蔽应用情况;然后,针对机场周边障碍物限制面内不同的遮蔽区域,利用碰撞风险模型(CRM)模拟仿真障碍物遮蔽点碰撞风险值,提出不同区域遮蔽规则;最后,结合实际情况,提出机场障碍物限制面内不同区域遮蔽方法和要求。结果表明:起飞爬升面和进近面内遮蔽区域按照一定扩散率外扩划设;过渡面内不建议应用遮蔽原则;内水平面和锥形面内按照分区域划设。 展开更多

关键词 碰撞风险模型(CRM) 障碍物限制面 遮蔽方法 碰撞概率 安全风险

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紧迫危险威胁下交叉相遇局面应急操船方法

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作者 吴建军 陈炎 +1 位作者 朱清华 胡甚平 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期238-246,共9页

为预防船舶因会遇态势感知不明、未能及时采取有效避让行动而导致的碰撞事故,提出面向紧迫危险威胁的应急操船方法。首先基于碰撞事故调查报告数据,反演船舶会遇过程;其次考虑船舶碰撞危险度的不确定性和随机性,构建钟形灰云模型,获得... 为预防船舶因会遇态势感知不明、未能及时采取有效避让行动而导致的碰撞事故,提出面向紧迫危险威胁的应急操船方法。首先基于碰撞事故调查报告数据,反演船舶会遇过程;其次考虑船舶碰撞危险度的不确定性和随机性,构建钟形灰云模型,获得实时碰撞风险概率(PCR),揭示时序下碰撞风险演化特征;然后引入克里金空间插值算法,实现会遇2船碰撞风险感知与图谱表达;最后提出避让决策评估指数和转向避碰应急操船方法。交叉相遇局面碰撞事故验证结果表明:交叉会遇局面下单纯转向避让,让路船对正横后来船在最近会遇时间(TCPA)10 min前向右转向112.5°可有效避免紧迫局面;若让路船无行动,直航船在TCPA 4 min前向右转向45°可有效避免紧迫危险。文中所提事故数据驱动的精细应急操船方法,可与传统的雷达标绘和航海经验的操船方法相结合实施。 展开更多

关键词 紧迫危险 交叉相遇局面 应急操船 灰云模型 碰撞风险概率(pcr)

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铜陵公铁两用长江大桥船撞引起列车脱轨分析 被引量：1

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作者 方海 孙慧明 +2 位作者 刘伟庆 冒一锋 张强 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2014年第9期65-70,共6页

研究目的：准确测算船撞作用下桥梁的结构动力响应，对评估因船一桥碰撞后桥梁响应而引起的列车脱轨分析具有重要意义。本文围绕铜陵公铁两用长江大桥论述船撞桥墩引起列车脱轨分析的一般流程，首先通过ANSYS／LS-DYNA非线性有限元软件... 研究目的：准确测算船撞作用下桥梁的结构动力响应，对评估因船一桥碰撞后桥梁响应而引起的列车脱轨分析具有重要意义。本文围绕铜陵公铁两用长江大桥论述船撞桥墩引起列车脱轨分析的一般流程，首先通过ANSYS／LS-DYNA非线性有限元软件模拟10000t级与5000t级船舶在最高、常规以及最低通航水位下满载正撞和侧桥向20°撞击桥梁的主塔和辅助墩，得出在各船撞工况下碰撞力一时程曲线。然后将船舶撞击时程曲线作为动力荷载输入至整桥有限元模型中，计算桥梁结构关键部位尤其是主梁的横向位移和加速度响应。研究结论：（1）在最高通航水位下，船舶满载正撞桥墩产生的撞击力最大；在该最不利工况下，撞击作用对桥梁结构动力响应以及列车的脱轨风险具有较大影响；（2）当3#主塔受到10000t级船舶撞击时，导致2#桥墩墩顶主梁的横向加速度达到0．922m／s，未超过列车脱轨加速度临界限制Im／s2，列车脱轨概率极小；（3）通过简化的风险标准导出脱轨概率公式计算表明，该桥遭受到船舶撞击时，其列车的脱轨概率为9×10-1．5×10-4；（4）本文的研究结果可供航道上铁路桥梁因船舶撞击导致列车通行安全性研究参考。 展开更多

关键词 船一桥碰撞 动力响应 列车脱轨 风险概率

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基于零膨胀模型的航空器危险接近事件安全影响因素研究 被引量：2

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作者 陈芳 韩美佳 陈茜 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期147-151,共5页

为探究航空器危险接近事件安全影响因素,降低航空器碰撞风险,利用二元概率函数区分航空器危险接近事件危险状态,利用probit函数确定不同风险等级结果,构建航空器危险接近事件零膨胀有序概率模型。结果表明:机组人员程序执行偏差、侵犯领... 为探究航空器危险接近事件安全影响因素,降低航空器碰撞风险,利用二元概率函数区分航空器危险接近事件危险状态,利用probit函数确定不同风险等级结果,构建航空器危险接近事件零膨胀有序概率模型。结果表明:机组人员程序执行偏差、侵犯领空(无人驾驶飞机未获许可在管制空域飞行)、意图沟通无效或不充分、未监控其他飞机或监控不及时4个安全影响因素,增加航空器危险接近时碰撞风险概率分别为7.03%、4.25%、7.14%和6.03%。 展开更多

关键词 零膨胀有序概率模型 航空器 危险接近 碰撞风险

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基于前车轨迹预测的高速智能车运动规划 被引量：18

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作者 张一鸣 周兵 +2 位作者 吴晓建 崔庆佳 柴天 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期574-580,587,共8页

针对现有运动规划算法大多只考虑障碍车当前状态,本文中提出一种基于前车运动轨迹预测的高速车辆运动规划算法。首先,融合考虑驾驶意图与基于车辆运动模型的方法对前车轨迹进行预测;然后,采用贝塞尔曲线(Bezier)规划主车运动轨迹,结合... 针对现有运动规划算法大多只考虑障碍车当前状态,本文中提出一种基于前车运动轨迹预测的高速车辆运动规划算法。首先,融合考虑驾驶意图与基于车辆运动模型的方法对前车轨迹进行预测;然后,采用贝塞尔曲线(Bezier)规划主车运动轨迹,结合避撞过程中与前车碰撞风险概率,高速避撞车辆速度变化特点以及车辆运动稳定性等因素建立目标函数,并考虑车辆动力学与运动学约束,使用序列二次规划(SQP)方法对Bezier曲线的控制点和主车运动目标点位置进行优化求解,得到最优避撞运动轨迹;最后,以前车直行和换道两种工况为例,对主车的避撞运动轨迹进行规划,分析不同工况下主车避撞过程中的运动状态变化以及与前车碰撞风险概率变化。结果表明,所提出的运动规划算法能够保证车辆的避撞安全性与运动稳定性。 展开更多

关键词 高速避撞 运动规划 轨迹预测 碰撞风险概率

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人工智能技术船舶海上交通冲突自动预警方法分析 被引量：3

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作者 张建刚 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第2期46-48,共3页

为降低船舶碰撞冲突事故的发生几率,实现对海上交通环境的合理维护,提出人工智能技术下的船舶海上交通冲突自动预警方法。通过定性研究海上交通冲突数据的方式,计算冲突概率的具体数值结果,实现对船舶海上交通冲突事故的分析。在此基础... 为降低船舶碰撞冲突事故的发生几率,实现对海上交通环境的合理维护,提出人工智能技术下的船舶海上交通冲突自动预警方法。通过定性研究海上交通冲突数据的方式,计算冲突概率的具体数值结果,实现对船舶海上交通冲突事故的分析。在此基础上,建立预警处理流程,在联合风险识别因子的同时,完成对该项参量指标的模糊化处理,实现人工智能技术下船舶海上交通冲突自动预警方法的顺利应用。对比实验结果表明,随着新型预警方法的应用,海上DRI交通环境指标的数值水平得到有效控制,可大幅降低船舶碰撞冲突事故的实际发生几率。 展开更多

关键词 人工智能技术 海上交通冲突 自动预警 碰撞事故 冲突概率 预警处理 风险因子 模糊化

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