中国自十八大后提出了海洋强国、交通强国、21世纪海上丝绸之路等一系列战略举措，重在发展海洋经济。平稳发展海洋经济对中国未来发展至关重要，然而中国海岸线漫长，热带气旋对中国沿海船舶的安全带来巨大的挑战，每年因热带气旋引起的船舶事故时有发生。此外近些年来全球变暖问题并未得到缓解，这也导致热带气旋移动变缓，持续时间加长，这对船舶的安全航行提出更高的要求。同时科学技术的发展，中国数值预报技术已迈向全球领先地位，不仅有利于陆地防抗台风，也有利于海上船舶的防抗台风。因此，面对目前时代背景的内在要求和中国数值预报的水平提升，本文首先对中国沿海热带气旋的特点和空间分布规律进行分析，并以此为基础进行船舶避台事故致因分析，然后给出船舶在遇台时的操纵措施和船舶避让的动态优化方案。具体的研究内容包含以下4个方面：
　　1）利用K值聚类算法对西北太平洋热带气旋进行聚类分析。结果表明西北太平洋1994~2019年热带气旋相对于过去1949~1970年和1970~1994年数量上略微下降。热带气旋主要生成月份集中于7、8、9、10月，其中8月月均5.7个，热带气旋路径偏折对航行船舶威胁比较大，通过分析后发现，偏折区集中于15°N~25°N区域。由于近些全球变暖问题，导致热带气旋持续时间略微变长，且生成纬度平均下浮-0.2°N。
　　2）基于随机森林算法模型对船舶避台事故进行事故致因分析。首先，对获取的事故报告根据事故致因和事故等级进行数据转化，形成数据库；然后，对事故等级进行一阶原点矩估算E(X)=2.85，总体样本中事故等级趋于2—3级间；最后，应用“留一法”抽样原理进行抽样，并创建随机森林分类器和仿真测试集，在确保2—3级事故诊断率≥90%的条件下得到最终决策树。结果显示船舶避台事故的致因有：船员责任感不强、船员职业技能低下、决策失误、海务监管、船舶日常管理、船体结构差和船舶船龄长。事故最短致因链有：船员责任不强→船员职业技能底→海务监管→3级事故，船员责任感不强→决策失误→船舶日常管理→2级事故，船员责任感不强→决策失误→3级事故。
　　3）分析热带气旋波浪特点，以及波浪对船舶的危害。分析结果表明，热带气旋中的波浪是不规则的波浪，对船体主要造成纵摇、横摇、垂荡3个自由度的影响，根据分析结果给出船舶在热带气旋风浪中的操纵方法。
　　4）给出船舶锚泊防抗台风的注意事项和预防措施，以及船舶遇台后的动态航线优化方案。通过对船舶避台事故致因分析，发现很多船舶是因走锚而导致的船舶事故，针对船舶防抗台风走锚问题给出船舶锚泊防抗台风注意事项和预防措施。对已遇台风的船舶给出驶离台风风圈的操纵方法，并提出避台航线动态优化方案。