基于规则的多船协调避碰决策算法及仿真验证

发布时间：2021-03-05 01:19

　　为能在多船会遇局面下快速制定满足《国际海上避碰规则》（International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs）和设置安全距离的避碰方案,设计一种在多船之间各自按COLREGs进行避碰决策的协调避让算法,解决现有的多船会遇研究中,仅靠1艘船避让难以达到合理有效的避让效果以及多船近距离转向避让可能无法完全有效避碰的问题;通过蒙特卡洛思想随机生成船舶初始会遇场景,并设置个别船舶未调用避碰决策算法进行决策,验证该决策算法在开阔水域以及在约定条件下的普适性和鲁棒性。研究结果表明:随着船舶数量增加,会遇越来越复杂,在4艘船会遇的复杂场景下,超99.51%能在大于安全会遇距离(Safe Distance of Approach,S_DA)的情况下通过;运用该模型船舶避让行动符合良好船艺要求,运动轨迹平滑,船舶间距离变化均匀;该决策模型具有良好的避让效果,可为船舶避碰提供参考。 

【文章来源】：中国航海. 2020,43(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

近距离多船避让场景

初始船舶位置、航向和航速与避碰方案如表1所示,在采取船舶避让冲突消解策略之后,船舶运动轨迹和两船距离随时间变化曲线分别见图2和图3。图3 任意两船距离随时间变化曲线

图2 船舶避让过程由图2和图3可知:在采取船舶避让冲突消解策略之后,通过每艘船舶调用避让算法,船舶间能在安全距离内通过;与图1对比,说明船舶冲突消解策略和避碰决策能较好地解决多船避让冲突问题。

【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶自动避碰研究中安全会遇距离等要素的确定[J]. 李丽娜.  大连海事大学学报. 2002(03)

博士论文
[1]船舶避碰自动化关键技术研究[D]. 陈国权.大连海事大学 2016
[2]船舶碰撞风险评价与避碰决策方法研究[D]. 张金奋.武汉理工大学 2013

硕士论文
[1]宽水域船舶智能避碰决策算法验证及优化[D]. 周伟.集美大学 2011



本文编号：3064305