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控制河段船舶通行指挥决策专家系统研究与实现

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长江上游控制河段船舶受信号台控制,并根据通行信号有序通行。信号台信号员通过判断船舶的船位,依据控制河段的通行原则进行信号揭示,指挥船舶通行。为了适应长江航运中船舶大型化和通航密度急剧增大的趋势,有效减少和避免因信号员判断失误而引起上行船舶候船时间长、下行船舶掉头等问题,保证控制河段船舶的通行安全,提高通行效率,论文在对控制河段船舶通行指挥方法和自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)等进行深入研究的基础上,利用专家系统技术,建立通行指挥决策知识库,提出基于模糊层次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process,FAHP)和AIS的船舶通行队列快速排序算法,设计并实现了一个基于AIS信息的船舶通行指挥决策专家系统,自动给出通航指令。主要研究工作包括以下几个方面:
　　①对控制河段信号台的通行指挥规则和实际指挥过程进行全面分析,对控制河段船舶通行指挥决策的任务和需求进行分析,提出应用专家系统和船舶 AIS实现辅助指挥决策的思路。
　　②根据控制河段信号台对船舶通行指挥的需求,对船舶基本信息、控制河段船舶通行状况、船舶等待时间等知识进行获取和表示,构建系统综合数据库和知识库。
　　③专家系统推理机采用FAHP对影响船舶通行队列的指标因素进行评价,提出基于FAHP和AIS的船舶通行队列快速排序算法,并以此进行推理计算,获得相应的决策指挥信息。
　　④根据系统设计方案,使用C＃语言完成系统功能模块的开发,将系统实际应用于神背嘴信号台,对通行船舶进行指挥。
　　神背嘴通行信号台的实际应用表明,基于专家系统的船舶通行指挥系统能自动生成船舶通行队列信息,自动给出通航指令,做出决策信息指挥船舶高效、有序地通过控制河段,缩短了船舶通过控制河段的时间,确保控制河段船舶通行的安全、有序,从而提高指挥调度的效率及科学性和准确性,大大提高长江航线的交通运输力,达到通行信号台智能指挥调度的目标。

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