为解决河口深槽可航宽度变化水域船舶航行决策问题，以长江口北槽深水航道为例，围绕环境数字孪生、航行规则融入、船舶操纵性限制和特殊水域下避碰机理等关键科学问题开展研究。将环境构成要素分类、建模并实现环境数字孪生。归纳、量化解析航行规则要求并融入决策过程，提出本船非线性操纵特性下的控制和过程预测方法。探究了基于研究水域船舶行为特征的避碰机理，建立了可行航向航速范围求取方法，提出了多因素约束下能动态自适应系统剩余误差和目标船随机运动的航行决策方法。在预设场景下，本船在241s、1484s、4119s时，分别右转7°、右转2°且将车速降到前进一、右转5°且将车速降到前进一可安全通过。结果表明，提出的方法能在研究场景中精确进行航行决策，安全避让并及时跟踪航线。