Введение к работе
Актуальность работы. Безопасность судоходства остается одной из важнейших проблем речного транспорта, так как от ее решения зависят жизнь людей, сохранность судов и грузов. Эта проблема особенно обостряется в условиях ограниченной видимости в темное время суток или в сложных метеоусловиях, когда основным источником информации об обстановке на реке становится радиолокатор. Но до настоящего времеші на внутренних водных путях (ВВП) применяется в основном лоцманский (глазомерный) метод судовождения: при движении судна в условиях видимости берегов и навигационных знаков судоводитель визуально определяет положение судна относительно кромок судового хода, ориентируясь по естественным и искусственным приметам, и уточняя его по навигационной карте. Ошибки в анализе окружающей обстановки способны привести к аварийным ситуациям, а следовательно, к повреждению транспортных средств, перевозимых грузов, возможным человеческим жертвам. Необходимо уменьшить отрицательное влияние человеческого фактора в процессе управления судном, автоматизировав принятие решений об управлении в штатных ситуациях, оставив за человеком только экспертные функции. Задача обеспечения безопасного движения судна является интеллектуальной задачей1, ее решение требует разработки соответствующих методов поиска, что обуславливает актуальность настоящего научного исследования.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка средств автоматизации судовождения на ВВП с использованием методов поиска в символических системах. Для этого
см. Е.И. Ефимов. Решатели интеллектуальных задач. М., «Наука» !982г.
в работе решаются следующие задачи: 1) анализ существующих методов поиска в символических системах и разработка их классификации; (2) разработка гетерархической стратегии поиска для автоматизированной системы обеспечения безопасности судовождения на ВВП; (3) разработка структуры системы; (4) разработка алгоритмов решешш задачи определения координат судна и всех объектов в зоне внимания, и задачи распознавания опасных ситуаций; (5) разработка программной системы, реализующей изложенные выше методы.
Научная новизна. В процессе проведенных исследований получены следующие основные научные результаты: 1) предложена новая классификация методов поиска в интеллектуальных системах; (2) разработана гетерархическая стратегия управления для использования в автоматизированных системах обеспечения безопасности судовождения на ВВП; (3) разработан алгоритм определения координат судна и объектов в зоне внимания по входным данным, представляющими собой радиолокационные изображения окружающей обстановки; (4) разработан алгоритм распознавания опасных ситуаций в зоне внимания на основе прогнозирования возможных перемещений судна и объектов и прослеживания во времени зон их возможного местонахождения.
Практическая значимость. В работе получены следующие результаты, имеющие практическую значимость: (1) спроектирована и программно реализована автоматизированная система обеспечения безопасности судовождения на ВВП; (2) разработан учебно-демонстрационный вариант автоматизированной системы обеспечения безопасности судовождения на ВВП, предназначенный для использования в учебном процессе; (3) разработаны технические требования и программное обеспечение устройства ввода и
предварительной обработки радиолокационных изображений, являющееся интерфейсом между судовой РЛС и автоматизированной системой обеспечения безопасности судовождения на ВВП.
Апробация работы. Основные результаты по теме диссертации докладывались и обсуждались на межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Информатика и информационные технологии» (Красноярск, 1997г.); на научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию города Красноярска» (Красноярск, 1997г.); всероссийской конференции с международным участием «РОАИ-98 Распознавание образов и анализ изображений: новые информационные технологии» (Новосибирск, 1998г.).
По теме диссертации опубликовано 4 работы, в том числе 1 работа опубликована в международном журнале «Pattern Recognition and Image Analysis» (1999г.)
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и трех приложений. Материат изложен на 156 страницах машинописного текста. Рисунков - 35. Библиография - 104 наименования.
