1. Thông tin Luận án

• Tên Luận án: Nghiên cứu thuật toán xác định nguy cơ đâm va tàu thuyền theo thời gian thực trên vùng biển Việt Nam
• Tác giả: Nguyễn Văn Quảng
• Số trang file pdf: 148
• Năm: 2024
• Nơi xuất bản: Trường Đại học Hàng hải Việt Nam
• Chuyên ngành học: Khoa học hàng hải
• Từ khoá: Nguy cơ đâm va, vùng an toàn tàu, thời gian thực, bản đồ điểm nóng giao thông, thuật toán, AIS

2. Nội dung chính

Luận án “Nghiên cứu thuật toán xác định nguy cơ đâm va tàu thuyền theo thời gian thực trên vùng biển Việt Nam” của tác giả Nguyễn Văn Quảng tập trung vào việc xây dựng một hệ thống cảnh báo nguy cơ đâm va giữa các tàu thuyền một cách trực quan, nhanh chóng và chính xác. Luận án xuất phát từ thực tiễn là số lượng tai nạn hàng hải vẫn còn xảy ra, phần lớn do lỗi của con người, cùng với sự hỗ trợ chưa đầy đủ của các thiết bị. Mục tiêu chính của nghiên cứu là đề xuất một vùng an toàn mới của tàu (HSD), thay đổi linh hoạt theo các thông số như tốc độ, kích thước tàu và khu vực hành trình. Từ đó, xây dựng thuật toán xác định nguy cơ đâm va theo thời gian thực, và cuối cùng là xây dựng bản đồ điểm nóng giao thông để cảnh báo sớm cho thuyền viên và nhà quản lý.

Luận án trình bày tổng quan về đặc điểm vùng biển Việt Nam, hệ thống cảng biển, luồng hàng hải, cũng như số liệu về hàng hóa và tàu thuyền, cùng với các vụ tai nạn hàng hải đã xảy ra. Nghiên cứu tập trung vào hai khu vực có mật độ giao thông lớn và địa hình phức tạp là luồng Hải Phòng và luồng Sài Gòn – Vũng Tàu. Tác giả đã tiến hành khảo sát ý kiến của các chuyên gia hàng hải để xác định khoảng cách an toàn mong muốn của tàu ở các hướng khác nhau (trước mũi, sau lái, mạn trái và mạn phải). Luận án xem xét các nghiên cứu về vùng an toàn của tàu trên thế giới, từ các mô hình cổ điển đến các mô hình mới hơn, đồng thời đánh giá ưu nhược điểm của từng mô hình. Đồng thời, tác giả đã đề xuất một phương pháp xác định vùng an toàn mới, Heat Ship Domain (HSD), bằng cách sử dụng hàm ước tính mật độ hạt nhân Gaussian và tham số độ mịn h, có khả năng điều chỉnh kích thước và hình dạng theo từng khu vực.

Thuật toán xác định nguy cơ đâm va tàu thuyền được xây dựng dựa trên vùng an toàn HSD, các thông số DCPA, TCPA được tính toán, mô phỏng nhằm đánh giá nguy cơ giữa các tàu trên thời gian thực. Nguy cơ đâm va được thể hiện bằng một chỉ số cụ thể, qua đó giúp các sỹ quan quản lý giao thông hàng hải có thể trực quan hóa mức độ nguy hiểm của từng khu vực. Luận án đã đưa ra phương pháp mô phỏng số để kiểm chứng và đánh giá tính khả thi của thuật toán, đồng thời áp dụng HSD trong đánh giá nguy cơ đâm va trên phòng mô phỏng lái tàu. Dữ liệu mô phỏng và thực tế cũng đã được sử dụng để kiểm tra, đánh giá kết quả. Nghiên cứu cũng sử dụng phương pháp phân cụm dựa trên mật độ DBSCAN để phân tích và xử lý dữ liệu từ hệ thống AIS.

Cuối cùng, tác giả đã đề xuất xây dựng bản đồ điểm nóng giao thông, mô phỏng trên vùng biển Việt Nam, cụ thể là luồng Hải Phòng và luồng Sài Gòn – Vũng Tàu, từ dữ liệu AIS và thuật toán đã xây dựng. Bản đồ này giúp các nhà quản lý và thuyền viên nhận biết các khu vực tiềm ẩn nguy cơ đâm va cao, từ đó đưa ra các biện pháp phòng ngừa kịp thời. Bản đồ thể hiện các khu vực có mật độ tàu thuyền cao, nguy cơ đâm va cao theo từng thời điểm và khu vực cụ thể, có độ chính xác và tin cậy cao, là cơ sở để các nhà quản lý hàng hải có một cái nhìn tổng quan về tình hình giao thông trên toàn bộ tuyến luồng. Luận án đã đóng góp vào việc nâng cao an toàn hàng hải trên vùng biển Việt Nam, và đề xuất các hướng nghiên cứu phát triển trong tương lai.