□ 刘 祥 □ 包颖炜 □ 陈叶凯 □ 高金锋 □ 梁 丹 □ 梁冬泰

宁波大学 机械工程与力学学院 浙江宁波 315211

1 研究背景

随着交通运输事业的发展,河面上的船舶越来越多,船舶的运输安全与桥梁的设施安全问题越来越重要。由于自然环境、船舶状况及船舶操作者等因素,导致船舶与桥梁发生碰撞的事故每年都有发生[1]。近年来,为了减少船舶与桥梁碰撞事故的发生,越来越多的研究者开始关注船舶碰撞预警与桥梁防护装置[2]。通过传感器实时对船舶进行监控,及时准确发现危险船舶并进行预警,对防止发生船舶与桥梁碰撞事故有至关重要的作用。

目前,国内外对桥梁防撞技术的研究分为两类。一类是利用柔性耗能装置,来减小船舶与桥梁碰撞时的作用力,降低损失。另一类是利用各种传感器等设备,建立船舶预警系统,对危险船舶提前预警,减少事故的发生。吴广怀等[3]通过设计一种大距离走锚消能式防撞系统,防止船舶撞击非通航孔桥。潘海生等[4]通过高速相机来捕捉船舶运动目标,利用数字图像处理方法来测定船体运动轨迹,实现船舶碰撞预警。刘波[5]设计了一套基于热红外交叉成像技术的桥梁防撞预警系统,利用红外相机对海域进行监控,并对危险船舶进行定位与预警。刘春雷等[6]提出基于激光雷达技术的桥梁防撞预警系统,利用激光雷达进行图像采集,通过成像分析、船舶航向轨迹计算,对可能存在碰撞危险的船舶进行预警。

以上研究工作主要利用传感器对船舶的移动轨迹进行监控,发现危险船舶并进行预警,受环境影响比较大,并且无法分辩船舶的类型。……