《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》马尼拉修正案中,将对船舶驾驶员采用船舶操纵模拟器进行训练和考核的要求列入了船员业务培训的范围。目前,国内使用船舶操纵模拟器对船员实操评估仍然由评估员完成,评估的主观性较强,为解决这一问题,本文开展如下工作:研究船舶操纵避碰评估的基础理论,并建立了船舶操纵和避碰评价指标体系。第一,明确船舶操纵的本质,即:通过对航向、航速、船位的控制,保证船舶的安全航行;第二,建立评价指标体系,将船舶靠泊操纵划分贴靠、抵泊、航行三个阶段,建立船舶操纵三层评价指标体系;将船舶互见中避碰划分航行、预判、行动三个阶段,建立船舶避碰三层评价指标体系;第三,评价指标体系合理性论证,从评价指标体系的目的性、完备性、可操作性、独立性、显著性及动态性六个方面,对评价指标体系合理性做系统的论证;第四,根据每个评价指标的特点,选择合适类型的隶属度函数;第五,应用层次分析法求取评价指标体系中每个评价指标的权重。基于模糊综合评价方法分别建立船舶操纵评估模型及船舶避碰评估模型,制定评估流程实现自动评估。针对船舶避碰评估中避碰行动时机等难于量化问题,基于船舶避碰几何模型和模糊集理论,建立了应用于船舶操纵避碰实操评估的船舶碰撞危险度模型。分别针对DCPA和TCPA建立模糊隶属度函数,重新定义隶属度函数的边界值并赋予其明确的物理意义,采用加法合成算子得到船舶碰撞危险度模型。在评估过程中,碰撞危险度模型动态识别本船与周围目标船之间的会遇态势,并给出辅助决策信息,结合被评估人员避碰操纵数据和评估要求,动态给出评估辅助信息。基于K近邻算法和多目标优化理论,提出了船舶操纵避碰实操智能化评估方法,并建立了智能评估模型。按照靠泊、离泊、抛锚、起锚四种操纵方式划分航行阶段,对AIS数据做分类处理;基于密度聚类的DBSCAN算法对每个航段内的操纵记录聚类;将航向、航向变化、航速、航速变化、船位五个指标作为船舶操纵避碰智能评估评价指标体系,针对聚类后的每个操纵记录提取评价指标的评价值,将其作为特征值建立未标记样本集;应用多目标优化理论,基于五个评价指标建立目标函数,以未标记样本集为约束条件,通过模型解算,得到每个操纵记录的评价结果,将其作为标签建立有标记样本集;使用K近邻算法对经过特征提取的待评估操纵记录样本分类,得到分类结果,即为评估结果。开发了基于船舶操纵模拟器的评估系统和基于三维虚拟船舶实操训练平台的评估系统。第一,在基于船舶操纵模拟器的实操考试中,对船舶操纵、避碰进行在线或离线评估;第二,在三维虚拟船舶实操训练平台中,建立了基于K近邻算法的船舶设备操作评估模型,对仿真设备操作评估;第三,对自动评估模型和智能评估模型从定性和定量的角度对比分析,二者各具适用性。