基于四分数船舶领域危险判别模型的智能船舶避碰算法研究

发布时间：2021-08-18 20:40

　　随着海洋资源的开发与利用以及海上贸易的繁荣,海上碰撞所引发的船舶航行安全问题就更显得更加突出。船舶碰撞事故不仅造成了巨大的生命财产损失,而且对海洋生态环境造成了灾难性的破坏。虽然国际海事组织（IMO）制定了国际海上避碰规则（COLREGs）,以指导不同会遇环境下的避碰操作,但是在多目标的复杂海上环境中,操船人员很难快速地做出正确的判断并且未必能严格遵守COLREGs规则进行操作。针对上述问题,本文结合船舶领域和速度障碍法提出一种新的碰撞危险度计算方法,并针对复杂会遇环境,基于多目标遗传算法求解出无碰撞危险的避碰路线。本文主要的研究内容如下:（1）概述船舶避碰决策的相关知识,分析船舶基本避碰操作。结合避碰规则,分析各种会遇局面的船舶避碰责任,同时对于多船会遇的复杂环境,明确了船舶相应的避碰责任。（2）提出一种基于船舶领域和速度障碍法的危险判别模型。结合船舶领域考虑了船舶自身参数和操纵水平的特点以及速度障碍法处理非线性多目标问题的优势,判断复杂会遇环境下船舶的碰撞危险。同时基于该模型,提出一种新的计算危险度方法,使用碰撞危险度量化船舶之间的碰撞风险程度。（3）基于多目标改进遗传算法提出一种... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

蚁狮算法原理示意图

ZDT1和ZDT2运行结果图

第五章航线优化设计算法的仿真与结果分析39第五章避碰规划算法的仿真及结果分析5.1避碰规划仿真平台的设计为了验证避碰规划算法的有效性，本文利用MATLAB软件编码实现算法，在图5.1中就是基于船舶智能避碰算法的实验仿真GUI界面。搭建仿真平台是为了对算法实验验证结果有更好的可视化效果，下面将简单的介绍GUI界面，从图中可以看到，整个GUI界面大致可以分为六个部分。图5.1避碰规划仿真设计平台GUI界面第一部分是图形显示部分，此处主要显示船舶航行的环境、船舶避碰路线以及算法迭代过程中解集的分布情况；第二部分是图形显示部分上面的数据显示区域，此处是在算法运行时显示各船舶的航行数据，如航速、船舶长度、航向以及随迭代时间而变的船舶位置，除此之外还有算法的状态，如当前循环代数、算法的迭代次数、各船的避碰参数以及各船避碰路线的改进度的值等；第三部分是

【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶碰撞危险的模糊决策[J]. 姚杰,吴兆麟,方祥麟.  大连水产学院学报. 1998(02)



本文编号：3350590