面向海上自主水面船舶的港口交通组织服务

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近几年,关于海上自主水面船舶的研究热度逐渐攀升,目前已有不少国家陆续开展实船测试研究,但是在面向海上自主水面船舶的服务方面还少有研究涉及。为了保证海上自主水面船舶真正地实现自主航行,迫切需要为其提供必要的服务支持。随着IMO对海上自主水面船舶的公约规范以及我国工业和信息化部等部门对中国智能船舶发展行动计划等指导文件的不断出台,为研究面向海上自主水面船舶的服务提供了方向。同时根据IMO对海上自主水面船舶自主化程度的分级,当船舶处于完全自主阶段时,最能体现海上自主水面船舶自主航行的特点,所以本文将研究对象限定为完全自主航行时的海上自主水面船舶。同时港口内的交通组织服务作为VTS水域内极其重要的海事服务,将直接决定海上自主水面船舶能否实现从泊位到泊位“最后一公里”的航行。为此,本文主要研究针对处于完全自主等级时的海上自主水面船舶所需的港口交通组织服务。本文主要研究工作如下:(1)分析和挖掘了海上自主水面船舶的港口交通组织服务需求。结合海上自主水面船舶的特点和交通组织服务的目的,完成了对海上自主水面船舶在日常情况和特殊情况两种类别下的交通组织服务需求的分析工作。(2)梳理和明确了海上自主水面船舶的在港口不同航行场景下对应的交通组织服务内容。在服务需求分析的基础上,针对日常情况交通组织按照船舶抵达报告线、驶入航道、航道航行、锚地锚泊等不同场景航行时可能遇到的问题,梳理和确定了对应服务内容;针对特殊情况交通组织按照船舶穿越航道、交汇水域时所需的辅助服务以及面临恶劣天气和发生船舶事故时所需的应急服务等几种情况来确定交通组织服务内容。(3)设计了符合IHO S-100标准的面向海上自主水面船舶的港口交通组织服务数据模型。根据e-航海战略发展规划指定的S-100标准创建海上自主水面船舶交通组织服务的数据模型,建立已确定的交通组织服务内容所对应的信息类型、属性和属性绑定等要素模型。(4)设计了依托电子海图平台的仿真验证。选取天津港作为服务验证港口,以天津VTS指南为依据,设计了天津港交通组织服务数据库,并实例化服务内容。在电子海图平台上模拟海上自主水面船舶不同进出港场景下,根据船舶交通组织服流程为其提供交通组织服务的验证。验证结果表明可为面向未来的海上自主水面船舶提供主动、实时、精准的交通组织服务。
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