船舶避碰决策理论与方法的研究
海上多目标船智能避碰辅助决策
系统开发环境与工具
开发语言：Python
碰撞检测算法：A*算法 地图服务：OpenStreetMap
开发框架：PyQt5 数据库：SQLite
系统开发流程
2. 设计系统架构
根据需求分析，设计系统的整体 架构和模块划分。
3. 开发各个模块
按照系统架构，逐个开发各个模 块，包括地图显示模块、船舶模 型模块、碰撞检测模块等。
4. 集成测试
将各个模块集成在一起，进行测 试，确保模块之间的协调性和整 体功能的完整性。
1. 需求分析
明确系统需要实现的功能和性能 要求。
5. 优化和改进
根据测试结果，对系统进行优化 和改进，提高系统的性能和稳定 性。
系统测试与验证
01
02
03
测试环境
模拟海上环境，包括多个 船舶模型和障碍物。
测试方法
船舶运动模型需要考虑风、流、潮汐等自然因素的影响，以 及船舶操纵性能的限制，如最大和最小航速、最大和最小转 向角等。
船舶避碰规则
船舶避碰规则是海上交通安全的重要法规，规定了船舶在海上相遇时应遵循的避 碰原则和操作要求。这些规则包括“瞭望”、“判断”、“行动”等方面的要求 。
智能避碰辅助决策系统需要将这些规则集成到算法中，以便在决策过程中考虑安 全性和合法性。
人工智能算法在避碰中的应用
人工智能算法在智能避碰辅助决策中发挥着重要作用，包 括机器学习、深度学习、强化学习等算法。这些算法可用 于训练和优化船舶避碰模型，提高决策的准确性和效率。
人工智能算法可以处理大量的数据和复杂的场景，自动提 取有用的特征和模式，并根据历史数据预测未来的行为和 趋势。
多目标优化算法在避碰中的应用
多目标优化算法可以在复杂的海上环 境中寻找最优的避碰方案，同时考虑 多个目标函数，如时间最短、距离最 近、风险最低等。这些算法可以在多 个可行方案中找到最优解。
船舶安全领域中的船舶避碰技术研究
船舶安全领域中的船舶避碰技术研究一、引言船舶避碰技术是船舶安全领域中的一个重要研究方向。
在船舶运营过程中，如果碰撞事故发生，将会造成严重的人身财产损失，甚至可能引发生命危险。
避碰技术的研究正是为了避免这类事故的发生，保障船舶在海上安全运行。
二、船舶避碰技术的研究背景船舶避碰技术的研究历史可以追溯到18世纪初。
当时，人们开始注重在海上如何解决船只之间的相互碰撞问题。
经过多年不断的实践和研究，船舶避碰技术得到了很大程度的提高。
在现如今的航海环境中，受到航线和天气条件等多种因素的影响，船舶相互之间可能会产生许多避碰的情况。
例如，船舶在海上遇到对向航行的船只或其他障碍物时，需要及时采取避碰措施，避免发生碰撞事故。
随着技术的发展，船舶避碰技术不断提高。
现代船舶避碰技术包括人工驾驶和自动化避碰两种方式。
其中，自动化避碰技术由于其高效、精准和便利的特点，成为船舶避碰技术的重要发展趋势。
三、船舶避碰技术的原理和分类1. 船舶避碰技术的原理船舶避碰技术的核心原理是通过准确、迅速地获取船舶周围环境信息，确定其他船舶的位置、速度和航向等参数，从而预判可能发生碰撞的危险情况，并采取有效的避碰措施。
船舶避碰技术的主要任务是在确保船舶安全的前提下，尽可能保持航行速度和航线的稳定性。
2. 船舶避碰技术的分类根据船舶避碰技术的实现方式和原理，可以将其分为人工驾驶和自动化避碰两种类型。
其中，人工驾驶需要船员根据自身经验和环境信息来判断和操作，而自动化避碰则可以通过现代技术手段和算法自动判断和控制。
四、船舶避碰技术的主要应用1. 人工驾驶下的船舶避碰技术在人工驾驶下的船舶避碰技术中，船员需要根据环境信息和自身经验来判断和操作。
具体的应用包括以下三个方面：（1）船舶监视与观察：船员需要密切观察周围的环境和其他船舶，掌握船舶的各项参数信息，及时发现有可能危及船员安全的情况。
（2）船舶判断与决策：船员需要依据观察的信息，判断其他船舶的动态状态和可能产生的碰撞危险情况，并准确地做出决策，采取有效的避碰措施。
船舶自主避碰技术的设计与实现
船舶自主避碰技术的设计与实现船舶自主避碰技术是船舶导航和安全的重要组成部分，通过利用自动化技术，船舶可以自主识别周围的其他船只，并根据分析结果来决定下一步的行动。
这种技术可以提高船舶的安全性和航行效率，减少意外事件的发生，达到更快、更安全的航行目标。
本文将对船舶自主避碰技术的设计与实现进行探讨。
一、船舶自主避碰技术的原理船舶自主避碰技术是建立在自动化导航和人工智能技术之上的。
它的原理很简单，就是通过传感器和电脑控制技术来判断周围环境，并根据允许的规则和指令决定行动策略。
船舶自主避碰技术的核心是利用雷达、卫星、摄像头等传感器，对周围的环境进行感知和识别，然后将识别结果发送到船舶控制系统。
系统利用预设的规则和算法对数据进行分析，确定行动策略，避免与其他船只相撞。
二、船舶自主避碰技术的设计思路船舶自主避碰技术的设计需要考虑到以下几个方面：1.系统架构设计。
这里的系统架构设计包括硬件设计和软件设计。
硬件设计方面需要考虑安装传感器的位置和数量，并确保传感器的高质量信号被传递给计算机。
软件设计方面需要考虑如何编写高效的、可靠的算法和规则，以便在短时间内做出正确的决策。
2.环境建模。
环境建模是指船舶自主避碰系统需要建立一个环境模型，例如将周围的海域、陆地等进行三维建模，这样能够对周围环境有一个直观的感觉，便于分析和判断。
3.行动规划。
行动规划是指根据环境模型进行数据分析，并确定行动方案的过程。
这是整个系统中最复杂的一部分，需要融合多种技术，包括卫星定位、目标跟踪和动态路径规划等。
4.控制算法。
当系统检测到危险情况时，需要立即采取行动避免碰撞。
这必须通过严密的控制算法来实现，确保船舶的安全和稳定。
三、船舶自主避碰技术的实现方法船舶自主避碰技术的实现方法可以分为以下几个步骤：1.传感器安装。
首先，需要在船上安装雷达、卫星、摄像头等传感器，以便采集周围环境的数据。
2.数据转化。
传感器收集的数据需要进行数字化转换，以便计算机更好地处理和分析。
基于深度强化学习的船舶智能避碰方法
本研究采用深度强化学习技术，构建一个端到端的深度强化学习模型，将船舶的航行状态、环境因素等作为输入 ，输出船舶的避碰决策和建议。同时，本研究将结合实际船舶避碰案例和数据进行模型训练和测试，验证模型的 可行性和有效性。
02
深度强化学习基础
强化学习概述
强化学习是机器学习的一个重要分支，其基本思想是智能体在与环境交互的过程中 通过不断试错和调整策略以最大化累积奖励。
实验结果与分析
评估指标
采用准确率、召回率、F1分数等指标对模型性能 进行评估。
结果展示
通过可视化工具展示模型在模拟器中的实际运行 效果和决策过程。
分析
分析模型在不同场景和条件下的表现，探讨深度 强化学习在船舶避碰问题上的优势和局限性。
结果比较与讨论
对比实验
与传统船舶避碰方法进行比较，分析深度强化学习方法的优 越性。
船舶避碰问题的复杂性和不确定性：船舶避碰问题涉及多 个动态因素和不确定因素，如船舶速度、航向、风浪、能 见度等，给模型的学习和决策带来了挑战。
数据获取和标注的困难：船舶避碰相关的数据获取和标注 较为困难，需要大量的专业知识和人力投入。
研究内容与方法
研究内容
本研究旨在开发一种基于深度强化学习的船舶智能避碰方法，通过模拟船长和驾驶员的决策过程，实现船舶碰撞 风险的自动识别和规避。
强化学习与其他机器学习方法的主要区别在于其强调的是与环境的交互过程，而非 静态的数据集。
船舶智能避碰是船舶自主航行中的重要问题，基于深度强化学习的船舶智能避碰方 法近年来受到广泛关注。
深度学习基础
深度学习是机器学习的一个分支，其基于神经网 络模型，尤其是深度神经网络。
深度学习可以处理高维度的数据，并能够自动提 取和抽象复杂的特征。
多船避碰决策理论与模型分析
１ 多船 避 碰 的规 则 和模 型
国际海 上 避 碰 规 则 对 于船 舶 在 互 见 中 的会
遇 ， 避 碰技 术上 规定 了三种 局面 ， 从 即交叉相 遇 局
面 、 遇 局面 和追 越局 面 ＿ 。 对 】
多船避 碰
明确 避 碰 机 理 ， 解 属 性 问 题 了
应措 施 。
分析 产生的 非劣解， 构建数学模 型
是
ｌ 否
ｌ
多船 会遇 的局 面分为 ①本 船对 一艘 （ 艘 ） 几 直
二二］二
航船 采取 避让 ， 又要 对 另 一 艘 （ 艘 ） 采 取 保 向 几 船
保速 ； 本船 对 一艘 （ ② 几艘 ） 取避 让 ， 采 又要 对其 他 的船 避 让 ； 本 船对 一艘 （ ③ 几艘 ） 均 为直航 船 。 船
（ ７ ）
本模 型会 遇 局 面 见 图 １ 中 心 船 周 围 的 ６个 ， 区域 （ Ｂ Ｃ、 Ｅ、 内都有 来船 ， 船开 始进 人 Ａ、 、 Ｄ、 Ｆ） 各
距 离 中心船 ６ｎｍｉ ｌ ｅ的范 围内 。综 合 考虑 各种 条 件， 确定 算法 流程 ， 图 ２ 见 。
对 遇
引入 船舶 避碰 领 域 ， 多船 会 遇 情 况 下 采 取 避 碰 对
第４ Ｏ卷 第 ５期 ＮＧＩ ＥＲＩ ＨＩ ． Ｅ ＮＥ ＮＧ
Ｖ ｏ１ ０ Ｎｏ． ．４ ５ Ｏｃ ．２ ｔ Ｏ１１
多 船 避 碰 决 策 理论 与 模 型 分 析
郑 思伟
（ 海港 引航 站 ， 海 ２ ０ ６ ） 上 上 ０ ０ ３
｝ 。记 ＾ 一ｆ （ ｊ （一 １ ２ … ， ２－ １ ２ … ， ｉｘ ） ｉ ， ， ， ； 一 ， ， ，Ｊ ＝
无人驾驶船舶的自动导航与避碰技术研究
无人驾驶船舶的自动导航与避碰技术研究一、引言无人驾驶船舶的自动导航与避碰技术是近年来航海领域的研究热点之一。
随着科技的不断进步，人工智能、自动化技术等在无人驾驶领域的应用越来越广泛。
无人驾驶船舶作为一种新兴的交通工具，具有减少事故风险、提高运输效率等优势，正逐渐引起人们的关注。
本文将对无人驾驶船舶的自动导航与避碰技术进行深入研究，并探讨其应用前景及存在的挑战。
二、无人驾驶船舶概述1. 无人驾驶船舶概念及分类随着科技进步和社会需求变化，传统有人操控的航海方式逐渐不能满足需求。
无人驾驶技术应运而生，为海上交通带来了新机遇。
无人驾驶船只是指在没有乘员操控下进行自主导行和作业任务完成，并能根据环境变化做出相应决策和调整行为。
根据用途不同，无人驾驶船舶可以分为货运船、客运船、科考船等多种类型。
无人驾驶货运船可以用于海洋物流，提高海上运输效率；无人驾驶客运船可以用于海上旅游等领域；科考船的无人化将提高海洋科学研究的效率和安全性。
2. 无人驾驶船舶的优势与挑战与传统有人操控的航行方式相比，无人驾驶船只具有以下优势：（1）降低事故风险：无人驾驶技术能够减少由于操作失误、疲劳等因素导致的事故风险；（2）提高运输效率：自动导行系统能够根据实时数据进行路径规划和调整，减少时间和能源消耗；（3）节约成本：自动化系统能够减少乘员工资、福利等成本支出；（4）适应恶劣环境：在恶劣天气或环境条件下，无人驾驶技术能够更好地应对挑战。
然而，与此同时，无人化技术在实践中也面临一些挑战：（1）技术难题：无人驾驶船舶需要具备高精度的定位、感知、决策和控制能力，技术上的难度较大；（2）法律法规：无人驾驶船舶的法律法规尚不完善，相关和标准需要进一步制定；（3）安全保障：无人驾驶船舶的安全保障问题是一个重要的挑战，如何防止黑客攻击和故障应急等问题需要解决。
三、无人驾驶船舶自动导航技术研究1. 传感器技术传感器是实现无人驾驶船只自动导行的重要组成部分。
基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避研究
基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避研究船舶导航是船舶安全和航行效率的重要组成部分。
随着深度学习技术的快速发展，研究人员开始探索将其应用于船舶智能导航与碰撞规避中。
本文将探讨基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避的研究现状、方法和挑战。
首先，我们将介绍深度学习技术在图像识别和目标检测领域的应用。
深度学习通过构建多层神经网络模型，可以从大量数据中学习特征和模式，从而实现对复杂的图像和目标的高效准确识别。
在船舶智能导航中，深度学习可以应用于船舶图像识别、船舶目标检测和轨迹预测等方面。
其次，我们将讨论基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避研究中的关键技术和方法。
首先是船舶图像识别，研究人员可以通过深度学习网络对船舶的外观特征进行学习和识别，实现对不同船舶类型的自动识别。
其次是船舶目标检测，深度学习可以应用于海上监控系统中，实时检测海上的船舶并对其进行分类和跟踪。
最后是船舶轨迹预测，通过深度学习模型对船舶历史轨迹数据进行训练，可以预测船舶未来的行驶路线和可能发生的碰撞情况，从而实现碰撞规避。
其次，我们将分析基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避研究面临的挑战。
首先是数据采集和标注的困难，深度学习模型需要大量的船舶图像和轨迹数据进行训练，但获取和标注这些数据非常耗时和复杂。
其次是船舶智能导航系统的实时性要求，船舶的导航需要实时响应和决策，因此深度学习模型的计算速度和实时性是一个挑战。
此外，深度学习模型的可解释性和适应性也需要进一步研究和解决。
最后，我们将展望基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避的发展前景。
随着深度学习技术的不断创新和发展，船舶智能导航与碰撞规避的效果和性能将得到进一步提升。
可以预见的是，基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避系统将成为船舶管理和安全领域的重要应用，并在未来为船舶行业带来巨大的经济和社会效益。
综上所述，基于深度学习的船舶智能导航与碰撞规避研究具有重要的理论意义和实践应用价值。
通过对船舶图像识别、目标检测和轨迹预测等关键技术的深入研究，相信能够实现更智能、更安全的船舶导航系统。
小型船艇避碰方式研究
小型船艇避碰方式研究Study on small ships collision avoidance mode(申请武警工程大学XX学学士学位论文)学科专业：旅（系）：作者姓名：指导教师：二〇一六年×月摘要摘要本文首先介绍了小型船艇的发展现状，接着从小型船艇发生碰撞的原因、出海安全隐患、安全措施、避碰方式及特点和所采取的措施的建议对小型船艇的出海避碰情况进行了详细的阐述，并且从目前小型船艇在国内的发展水平和局限性出发，指出了小型船艇出海避碰中的关键问题，最后给出了具有针对性的建议和措施。
总体来说，小型船艇的在国内的数量特别庞大，尤其沿海城市的近海作业中更是少不了小型船艇，但是目前在高科技设备的配备和航海人员的综合素质等方面依然令人困扰，是导致碰撞事故发生的最主要原因，但随着科技攻关的突破性进展和航海人员训练的经费投入，设备成本降低和航海人员素质提高也指日可待，避碰问题也将得到最优化的解决。
关键词：小型船艇，避碰，设备，素质IABSTRACTABSTRACTIn this paper, we first introduce the development status of small craft, then from small boats collided and sea safety hazards, safety measures and collision avoidance methods and characteristics and taken measures suggested for small boat sea collision avoidance situation were described in detail, and from the small boats in the domestic level of development and the limitations of. It is pointed out that the key problem in small boats out to sea collision avoidance, finally is given according to the suggestions and measures. Overall, the number in the domestic small craft particularly large, especially offshore operations in the coastal cities is little not small craft, but at present in the overall quality of equipment, high-tech equipment and nautical personnel still troubling, is leading to the main reason of the accident, but with the scientific and technological breakthrough progress and marine personnel training funds investment, reducing the cost of the equipment and marine personnel quality improving is just around the corner, the collision problem will also be optimized.KEY WORDS：small craft，collision avoidance，equipment，personnelII目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (Ⅲ)绪论 (1)第一章小型船艇现状 (2)第二章出现碰撞的原因 (3)2.1船艇碰撞的概念 (3)2.2发生碰撞的原因 (3)2.2.1近海作业地带可见度低 (3)2.2.2航行区域水道过于狭窄 (3)2.2.3港区 (4)2.2.4船舶辅助系统可靠性低 (4)第三章影晌船舶航行安全的隐患 (5)3.1 航海人员疲劳和违规隐患 (5)3.2小型船艇防避碰系统隐患 (5)第四章为确保船舶海上航行安全应采取的措施 (6)4.1加强船员教育和管理 (6)4.2细化船舶管理 (7)4.3落实公司管理职责 (7)4.4 船舶检验与海事监管协作管理 (7)第五章小型船艇避碰方式及特点 (9)5.1肉眼观测和VHF防碰 (9)5.2自动雷达标绘仪避碰 (9)5.3.电子海图显示与信息系统避碰 (9)5.4船舶自动识别系统避碰 (10)第六章措施和建议 (11)6.1测算预警范围，提高船员技能 (11)6.2加强港口和航道速度管理，降低判断失误概率 (11)6.3提供经济支撑，普及避碰装置的使用 (11)6.4总体提升科研攻关水平，造价成本实现平民化 (11)参考文献 (13)致谢 (14)绪论计算机技术的普及，尤其在无线电通讯领域的突破性进展，GPS技术与无线电通讯的结合，在沿海省份的船舶安全中将扮演着重要角色，船舶交通管理系统（VTS）是未来船舶中必不可少的，将集导航、监督与控制与一身，精确性会有很大提高。
基于碰撞圆的船舶避碰决策模型及仿真
基于碰撞圆的船舶避碰决策模型及仿真
船舶避碰决策是指船舶在遇到其他船舶或障碍物时，根据一定的规则和原则进行的避免碰撞的决策过程。
碰撞圆是一种常用的模型，可以用来描述船舶的避碰行为。
本文将基于碰撞圆的船舶避碰决策模型进行描述，并使用仿真工具对该模型进行验证。
碰撞圆模型是基于船舶行驶特点和航行规则而发展起来的。
根据航行规则，船舶应当遵守避碰责任，避免与其他船舶发生碰撞。
船舶的碰撞圆是以船舶为圆心，根据航行情况和船舶特点确定的一个圆，表示了船舶可能的行驶范围。
避碰决策的目标是使不同船舶的碰撞圆之间没有交叠，保证船舶之间的安全距离。
1. 确定船舶碰撞圆的半径：根据船舶的速度和转向性能，可以计算得到船舶的碰撞圆半径。
不同类型的船舶可能有不同的碰撞圆半径。
2. 确定船舶的运动方向：根据船舶的航向和航速，可以确定船舶的运动方向。
3. 确定其他船舶的碰撞圆：对于同一航线上的其他船舶，可以根据其船速和船向确定其碰撞圆。
5. 进行仿真验证：使用仿真软件对船舶的避碰决策模型进行验证，包括根据船舶运动方向和碰撞圆进行模拟，对不同情况下的避碰策略进行仿真验证，评估船舶的避碰性能。
通过以上步骤，可以建立基于碰撞圆的船舶避碰决策模型，并通过仿真验证该模型的有效性。
该模型可以辅助船舶的导航决策，提高船舶的安全性。
该模型也可以为船舶自主导航系统的开发提供参考，为船舶的自主避碰能力提供支持。
分解协调法在船舶避碰决策中的研究
ｓ ｖ ｒ ｌ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ ｕ － ｒ ｂ ｅ Ｏ ｂ ｐ ｉ ｚ ｄ ｈ ｎ ｔ ｅ ｏ ｔ ｌｓ ｌ ｔ ｎ ｏ ｕ ｎ ｎ ｎ ｌ ｆｏ ｈ ｐ ｆ ｒ ｃ ｌ — ｅ ｅ ａ ｉ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｓ ｂ ｐ ｏ ｌｍｓｔ ｅ ｏ ｔ ｍｉｅ ，ｔ ｅ ｈ ｐ ｉ ｏ ｕ ｉ ｆｔ ｒ ｉ ｇ ａ ｇ ｅ ｏ ｗｎ ｓ ｉ ｏ ｏ ｌ ｍａ ｏ ｉ
第３ ３卷 第 １期
２１ ０ ０年 ３月
中 国 航
海
Ｖｏ ． ３ ＮＯ １ １３ ．
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Ｎ Ａ ＶＩ ＡＴ １ Ｇ ０Ｎ ＯＦ ＣＨ ｌ Ａ Ｎ
文 章 编 号 ：０ ０ ６ ３ ２ １ ） １ ０ ６ ４ １ ０ —４ ５ （ ０ ０ ０ ～０ ４ —０
ｓ ｉ ｎ ｏｕ ｅ ｈ ｐ ｅ ｃ ｎｔｒ
转 向避 让是海 上船舶避 碰决策 过程 中使 用频率
最 高的一种 避让 措施 。为 了获得 合 理 、 效 的转 向 Байду номын сангаас
幅 度 ， 内外 学 者 对 此 已作 了 大 量 的 工 作 ， 得 了一 国 取
完善 。为此 ， 针对 多 目标 船与 本 船会 遇 的复 杂 多变 性， 应用大 系统理论 的 目标分 解协调 法 ， 把多个 来船
（ ． ｃ ｏ ｌ ｆ ｍｐ ｔ ｒＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｉｎ ｓ ｉ ｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ １ Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｃｏ ｕ ｅ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒｎ ，Ｊａ ｇ ｕ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ 。 ｙ
题 分 解成 多个 独 立 的 优 化 子 问题 ， 过 协 调 器 求 出 本 船 转 向避 碰 幅 度 的 最 优 解 。仿 真 结 果 表 明 ， 方 法 不 仅 可 以 通 该 求 解 出 多 船会 遇 情 况 下 本船 的相 对 最 优 转 向角 ， 为多 船 避 碰 智 能决 策 系 统 提 供 参考 。 也 关 键 词 ： 路运 输 ； 水 避碰 ； 解协 调 法 ； 向 幅度 ； 船 会 遇 分 转 多 中 图 分类 号 ： ６ ５ ９ Ｕ ７． ６ 文献标志码 ： Ａ
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第三，依据系统工程理论，坚持定性分析与定量分析相结合的原则。
1.4 本文研究的主要内容
本文主要讨论船舶避碰决策方法，如无特别说明主要是研究在宽阔水域能见度良好情况下两船避碰决策问题。研究的主要内容包括：
本选题研究的意义可归纳为：
第一，有助于船舶避碰决策系统的研究；
第二，减少或避免由于人的决策失误造成的碰撞事故；
第三，促进海上交通工程学的发展；
第四，加深对国际海上避碰规则的理解及其术语的量化研究，为海上避碰提供参考。
1.2 当前船舶避碰决策研究存在的问题
第一，在船舶碰撞危险度的评价方面所考虑的因素一般仅限于DCPA和TCPA，缺乏多因素的有效综合评价。
第一章绪论
1.1研究的目的和意义
第一，船舶避碰决策研究是国际航海学术界前沿课题。从七十年代末至今，船舶避碰决策的研究受到国际国内航海学术界的高度重视，虽然取得了一定进展，但仍然存在着问题，因此在“96国际海上避碰会议”上曾提出，船舶自动避碰决策系统研究是今后十年乃至二十年航海技术研究领域的主攻方向之一【1】。
第四，关于多船会遇避碰决策问题还没有得到很好解决。特别是较为复杂的多船会遇避碰决策问题，仍然是当今海上避碰的难点。
第五，关于紧迫局面的定义，已有了较为统一的认识。但对定量确定紧迫局面，结合的原则。船舶避碰研究取得了许多成果，其中一些研究成果已基本得到了公认，例如船舶领域、紧迫局面的概念等。因此，本文是在总结前人工作的基础上，提出一些自己的观点和看法。
第四，国际海上避碰规则对海上实际工作的指导具有一定的局限性。国际海上避碰规则从宏观上规范了操船者的避碰行为，减少了船舶行为的不确定性和相互间的误解，为预防和避免船舶碰撞起到了指导作用。但不得不指出的是：国际海上避碰规则只含有原则性的条款和规定，无法针对具体问题给出具体的避碰方案，而且船舶驾驶人员对避碰规则的理解也会因人而异。因此，对船舶避碰决策进行进一步的研究也是非常有必要的。
第三，导致事故的人为因素已引起国际航运界的广泛关注。1995年IMO通过了<<船舶营运安全管理规则>>，在其大会决议中明确指出:水上发生的事故，80%与人为因素有关。在船舶碰撞事故中，除极少数双方无过失碰撞外，绝大多数碰撞事故是由于人为失误所造成的。因此，研究船舶避碰过程中操船者的思维过程，提出优化的避碰决策是很重要的。同时，IMO的许多决议也要求并鼓励各国加强对人为因素及控制人为失误的研究，而研究船舶避碰决策方法的目的正是为了控制避碰过程中人为决策失误的重要方面，从根本上减少由于人为决策失误所造成的避碰事故。
●船舶避碰的基本机理；
●本船及他船运动参数的确定；
●船舶碰撞危险度及度量；
●多船会遇的避碰决策。
第二章船舶避碰基本机理
船舶避碰领域是一个既受《1972年国际海上避碰规则》的约束，同时又适用于海员通常做法的领域。船舶避碰领域知识既包括法律性的规定又包括技术性的知识。
自从有了船舶运输以来，人类对船舶避碰问题的研究就从未停止过。早在帆船时代，人们就针对船舶操纵特点研究会遇时相互避碰的技术，并从碰撞事故中总结经验教训，提出一些技术性的规则，并形成了会遇几何(又称避碰几何)的初步原理。为了避免碰撞事故而造成重大人命和财产损失，同时也为了在碰撞事故发生后判定当事双方的法律责任，各航海国家陆续制定了具有法律规范和技术规则双重性质的海上避碰规则。由于航海的国际化，1889年第一个国际海上避碰规则出现并在1910年正式生效。随后，海上避碰研究主要是围绕对国际海上避碰规则的解释、应用和修改进行的。随着船舶避碰设备如雷达、自动雷达标绘仪(ARPA)、VHF和AlS(自动识别系统)等陆续安装和使用，以及人们用信息论、系统论和控制论的观点研究海上避碰问题，船舶避碰研究的深度和广度都处在不断发展的过程之中。
第二， 大部分参考文献，在确定本船与他船碰撞危险度、避碰时机、避让幅度等问题时，考虑的大多是本船与他船具有相同认识情况下的结果，或完全采取客观标准。而较少地考虑由于两船对上述问题认识不同，可能给避碰决策带来的影响。
第三，在船舶采取避碰行动衡准方面，所采取的方法也多种多样。在避碰行动时机方面，有的以船舶领域为标准确定避碰行动时机；有的以保证两船间最小安全会遇距离为标准【4】。因此，较合理地确定船舶采取避碰行动的衡准也是值得深入研究的。
第二，船舶碰撞事故在各类水上交通事故中所占的比例仍然比较高。如何避免船舶间发生碰撞事故是确保船舶安全航行的重要环节，是驾驶人员在航行值班中的首要职责。众所周知，关于船舶避碰的研究已有很长的历史，虽然也取得了许多成果，但至今为止，在海上所有交通事故中，碰撞事故数仍居首位。根据劳氏船级社的全球事故统计【2】，1995年至1996年共有367艘（180万总吨）的船舶完全损失，其中33%的船舶是由于碰撞和搁浅而损失的，而这些船舶占损失总吨位的46%。另外，根据2000年中国水上交通事故各种船舶事故和事故原因统计表【3】中的数据可以发现，在所有船舶事故种类中，碰撞事故所占的比例最高。这也说明了研究船舶避碰决策的重要性。
船舶避碰问题的最终解决取决于对避碰机理的研究和认识。本章对船舶避碰领域知识进行处理并对船舶避碰机理进行分析和研究。
第五，决策论及其他交叉学科，为船舶避碰决策研究提供了手段。本世纪出现的控制论、信息论、系统论、决策论等学科，为人类的决策活动提供了新的思想和方法论。电子计算机的出现又为人类的决策活动提供了定量分析的手段。另一方面，心理学、社会心理学在研究人类决策活动的心理因素和社会因素方面也取得了重大成就，从而为研究人类的决策过程、创新思维等课题增加了新的可能。有了上述发展并与过去取得的成就相结合，使人们对决策活动中的人、物、机等各因素的作用，有了较全面的认识，对复杂系统的决策进行定性、定量分析也有了各种方法和手段，从而使决策科学逐步完善。