基于改进遗传算法的船舶避碰辅助决策系统的研究与实现

发布时间：2021-04-10 13:10

　　随着全球经济的发展,世界各地的经济往来日益频繁,频繁的经济往来需要高频率的运输支撑,当运输量比较大时,不同大洲国家间的运输方式主要是海上运输,海上运输日益繁忙,使得航线上船舶密度不断增大,船舶间发生碰撞的概率增加,对船舶自动避碰系统的需求日益增加。针对这一背景,本文结合改进遗传算法,并对多船会遇情况进行了分类,给出适合当前遇情况的避让策略,并通过模拟实验对避碰策略进行了分析,证明了本文完成的船舶避碰辅助决策系统给出的避让策略的可行性和优越性。本文的主要研究工作如下:（1）分析了船舶避让的整个过程。结合会遇船舶的运动参数,以海上避碰规则为约束条件,对完成整个避让过程中所需的避让时机、避让角度、复航时机、复航角度等参数进行分析和量化。（2）提出了一种改进的遗传算法。针对传统遗传算法过早收敛于局部极值的缺点,给出了相应的改进方法:通过多种群进化,每个种群搜索一片子解空间,使得算法更容易收敛到全局极值;改进交叉过程,一次交叉操作中,多次向正向改变方向多次靠拢,增加解的精度;并以Metropolis准则接受新生个体,在不破话种群多样性的前提下,加快收敛速度。最后通过相关算例来做出比较,证明了改进... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

会遇态势分析流程图

依据国际中找出避让时间秀的全局寻优能研究重点。示、避碰数据显策模块给出的避的实际效果。显过程中船舶间的辅助决策系统的，然后对于会遇结合国际避碰规碰过程进行模拟

传统遗传算法流程图

【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑航行经验规则的无人船舶智能避碰导航方法[J]. 沈海青,郭晨,李铁山,余亚磊.  哈尔滨工程大学学报. 2018(06)
[2]综合船桥系统对船舶航行安全的影响[J]. 徐东星,范少勇.  中国海事. 2018(02)
[3]含大规模电动汽车接入的主动配电网多目标优化调度方法[J]. 肖浩,裴玮,孔力.  电工技术学报. 2017(S2)
[4]基于改进遗传算法的多项目资源均衡配置研究[J]. 段世霞,张金茹.  工业技术经济. 2017(10)
[5]采用混合智能算法的含风电电力系统多目标优化调度[J]. 杨家然,王兴成,隋林涛,刘先正,罗晓芬.  电力系统保护与控制. 2017(11)
[6]火电厂负荷分配的多目标优化算法[J]. 曾德良,简一帆.  热力发电. 2017(05)
[7]ECDIS在船舶避碰系统中的应用研究[J]. 苑冰.  中国水运(下半月). 2017(01)
[8]基于改进的多种群遗传算法求解工序可拆分车间调度问题[J]. 马卫民,吴凌霄.  系统管理学报. 2016(05)
[9]基于交叉模型的改进遗传算法[J]. 杨新武,杨丽军.  控制与决策. 2016(10)
[10]多种群首领决策遗传算法优化阵列天线[J]. 曹顺锋,焦永昌,张铮.  电波科学学报. 2015(06)

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

硕士论文
[1]基于克隆选择优化的多船避碰决策研究[D]. 胥文.大连海事大学 2017
[2]基于Qt的船用导航设备仿真系统研究与实现[D]. 王伟譞.大连海事大学 2017
[3]基于Qt的多业务流量生成器[D]. 李凯.重庆大学 2016
[4]基于最优控制的船舶避碰研究[D]. 许兰.大连海事大学 2016
[5]基于元胞粒子群优化算法的船舶避碰决策研究[D]. 冯珊珊.哈尔滨工程大学 2016
[6]基于船舶碰撞危险度的避碰决策研究[D]. 任鹏.大连海事大学 2015
[7]升空AIS与雷达航迹信息融合技术研究[D]. 陈芳淮.电子科技大学 2014
[8]综合船桥系统中基于电子海图的导航信息融合技术研究[D]. 刘荣兰.武汉理工大学 2013
[9]基于电子海图集成系统的船舶避碰辅助决策研究[D]. 蔡立.武汉理工大学 2013
[10]实数编码下遗传算法的改进及其应用[D]. 管小艳.重庆大学 2012



本文编号：3129693