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为解决复杂水域的船舶自主避碰问题,提出一种基于A~*算法的慎思型避碰轨迹规划算法,旨在满足船舶操纵性约束、静态与动态障碍物约束和《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)约束下,规划出一条最经济的航行轨迹。通过无人三体船自主避碰试验和模拟试验,验证算法的有效性,具有较高的参考价值。 相似文献
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为研究避碰规则、无人水面艇(unmanned surface vessel, USV)运动学特点和海上交通复杂度等因素约束下的USV自主避碰技术,在分析初始动态窗口法的基础上,考虑《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea, COLREGs)关于避碰行动时机、避让幅度、复航时机等方面的要求,建立融合避碰规则的动态窗口模型,设计融合避碰规则的动态窗口法。通过对比仿真实验验证该方法的可行性和有效性,具有一定的现实意义。 相似文献
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张铎 《上海海事大学学报》2006,27(4):28-31
通过分析《1972年国际海上避碰规则》中避碰义务的形式及其分担模式发展的历史,对地效船让清其他船舶并避免妨碍其航行的避碰义务的性质进行考证.同时,对其他船舶在与地效船会遇时的行动进行探讨并提出建议. 相似文献
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基于最短避碰距离和碰撞危险度的避碰决策支持 总被引：1，自引：0，他引：1
为解决目前采用船舶领域进行避碰决策时选用的船舶领域多仅适用于一定水域,且选用的船舶领域模型与碰撞危险度模型考虑的因素不一致的问题,提出基于模糊四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型。为解决采用最短避碰距离作为目标函数进行避碰决策时未考虑航迹偏差以及时间偏差等因素,以及根据所得的避碰参数采取的避碰措施并不能使总航程最短的问题,提出以航迹偏差、时间偏差和总航程作为目标函数的最短避碰路径模型。在综合考虑船舶领域、国际海上避碰规则和负责航行值班的高级船员的主观意识的情况下,应用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法规划出最优的避碰路径。MATLAB仿真结果表明,该算法能快速获得最优避碰路径,满足海上航行避碰要求。 相似文献
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为使船舶在多船避让环境下适应航行环境的变化并自动复航,提出基于动态分阶势场法的船舶自动避碰系统。该系统基于动态势场避障规划算法,利用模糊综合评价法量化船舶碰撞危险度;依据《国际海上避碰规则》确定本船在不同会遇局面下的避让行动,并据此对斥力势函数进行调整。该系统将本船的避碰过程划分为航迹保持、避让和复航3个阶段,根据不同阶段的要求构建动态分阶势场;利用动态分阶势场法对船舶的航行环境进行建模,进而生成恰当的航向指令;利用自动舵产生舵角指令控制船舶完成避让、复航和航迹保持。仿真结果表明:该自动避碰系统可以引导船舶完成既定的避让行动,并能使船舶在安全会遇距离上驶过;该系统可以适应航行环境的变化,且具备航迹保持能力。 相似文献
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基于遗传算法的船舶避碰决策辅助 总被引：2，自引：0，他引：2
针对海上船舶避碰问题,提出一种基于多种群遗传算法(Genetic Algorithm,GA)自动生成最优避碰路径的船舶避碰辅助决策方法.该算法采用多种群协同进化的方式,通过建立移民算子和人工选择算子保持种群之间的联系.这种改进的GA不仅能解决标准GA中遗传算子参数设定的问题,而且能提高算法的有效性和效率.利用船舶避碰方面的知识和启发式方法生成初始路径,使其决策方向符合避碰规则的要求,并对种群中的个体进行适应度评价与优化.以精英种群中最优个体的最少保持代数作为算法终止条件,这种判据充分利用GA在进化过程中的知识积累,比最大遗传代数判据更为合理.仿真结果证明了多种群GA在辅助船舶避碰决策方面的可行性和优越性. 相似文献
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在简要阐述海上船舶避碰原理与所需信息的基础上,分析和讨论在船舶避碰过程中各种不确定信息与行动的产生原因和特征;探讨在航海模拟器上从事调查和研究海上船舶避碰中不确定行动与信息的方法;就船员在航海模拟器上参加海事安全教学与技能培训的过程中如何正确认识和掌握船舶避碰中可能发生的不确定信息与行动以避免船舶碰撞事故的发生提出一些建议. 相似文献
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着重探讨了基于AIS信息的船舶避碰系统的组成、动态模型的建立、信号处理等。该系统可增强信息的准确度、可靠性 ,并提高对危险的响应速度。用AIS系统收发的船舶信息 ,可以为船舶提供避碰信息 ,最终为船舶避碰提供了一种新方法。 相似文献
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以电子海图显示与信息系统作为自动避碰系统有效而可靠的静态信息源和实现动态避碰信息与静态信息的有机融合的媒介,开展船舶自动避浅和避礁决策支持系统的研究,采用矩形搜索区域来检索静态危险碍航物的信息,设计船舶自动避浅避礁决策算法,并对危险水深判定阈值模型和搜索矩形模型进行较深入研究.最后在“航行安全及自动避碰仿真测试平台”进行一定量的船舶自动避浅避礁航行仿真试验.仿真结果表明,该算法具有较好的自适应性,能实现避浅避礁决策的自动生成. 相似文献
11.
为实现船舶在航行中的设备检测和智能维护,对支持智能船舶的大数据分析方法进行研究,并结合大量实船运维数据,提出基于设备衰退机制的动态决策树模型,对船舶设备的衰退过程进行预测。将分析结果同步可视化到设备模型中,从而减少船舶运维中由设备故障带来的不确定性,提升船舶智能化水平。开发船舶智能运维管理系统,将大数据的集中分析能力、数据库的集成管理能力和3D可视化技术相结合,实现船舶的一体化和智能化管理与维护。 相似文献
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为提升智能船舶航线自动设计方案的合理性,考虑船舶通航环境因素的影响,提出一种考虑水深、潮高、风、浪、流的智能船舶航线规划算法。基于Delaunay三角剖分算法,提出一种环境建模方法,利用船舶航行安全水深理论在环境模型中搜索禁航区。利用切线图法建立可航网络。基于船舶力学原理对船舶干扰力进行建模,提出一种在环境干扰力影响下的可航网络权值修正方法。将提出的智能船舶航线规划算法用于对浙江舟山衢山岛北部水域的实例分析。仿真结果表明,该算法能够为不同环境下的不同尺度船舶规划出合适的航线,也能够为相同船舶给出适应不同环境的规划结果,从而证明该算法的有效性。 相似文献
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为使海警船性能满足新形势的要求,建立以满足任务要求且使单位投资与使用成本最低为目标的海警船船型论证模型.利用回归分析方法找到船舶主尺度的变化规律和船舶主要要素对投资与使用成本的影响规律.利用该模型可以实现对船舶主尺度的优化.以一艘设计排水量为4 500 t的海警船为例进行船型论证,并将论证结果与国外类似船舶进行比较,分析差异及差异产生的原因.结果验证了该模型的合理性与实用性,表明该模型能够为海警船的论证选型提供决策支持. 相似文献
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长江口深水航道超大型船舶交会仿真 总被引：1，自引：0，他引：1
为提升超大型船舶在长江口深水航道内的双向通航能力,以实际航道尺度为边界条件,在三自由度MMG模型的基础上,考虑浅水效应、船间效应和岸壁效应,建立船舶操纵运动模型。利用MATLAB对10万吨级的散货船和集装箱船交会进行仿真,并对风、流和两船不同间距对船舶交会的影响进行研究。仿真结果表明,长江口深水航道的宽度可基本满足船宽之和在90 m内的超大型船舶交会。 相似文献
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为快速、准确地检测船舶目标,提出一种基于YOLOv3算法的船舶双目视觉检测与定位方法。在特征学习时针对样本中不同船舶长宽比例,重新聚类样本中心锚点框,增强对船舶检测的准确性;利用SURF算法进行特征匹配,并引入双目测距算法,实现目标的测距与定位。实验结果表明,该方法在每秒传输图片30帧的情况下,平均检测精度达到94%,在1 n mile内的目标平均定位误差为11 m左右,与现有检测算法相比,具有更好的实时性、准确性。该方法对智能船舶视觉感知信息与雷达、AIS信息的融合,以及避碰辅助决策具有非常重要的作用。 相似文献
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为科学选择大型海事巡逻救助船船型,从成本、技术、能耗、外观等4个方面构建船型选择评价指标体系,运用层次分析法(Analytical Hierarchy Process,AHP)确定各指标权重,并采用证据推理法,借助IDS软件,对各船型进行综合评价.以3 000吨级海事巡逻救助船船型选择为例,通过评价圆舭船型、穿浪双体船型和三体船型,验证该方法在大型海事巡逻救助船船型选择上的可行性. 相似文献
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针对海上交通监控中船舶数量众多,且对具有潜在碰撞危险的船舶识别效率不高的问题,提出一种基于DBSCAN(带噪声的基于密度的空间聚类)的船舶会遇实时识别方法。根据海上交通风险监控的研究需求,分析船舶会遇局面的定义。运用墨卡托算法计算船舶之间的距离,采用DBSCAN算法进行船舶会遇聚类识别。基于浙江舟山群岛西南海域航行船舶的AIS数据,对设置不同船舶会遇距离的试验结果进行比较分析,结果表明:当船舶会遇距离为1 n mile时,可以将56艘船划分为7个会遇船舶类,占船舶总数的32.1%,每个会遇船舶类包括2~3艘船。将该方法运用到实际海上交通监控中,可对每个会遇船舶类中的船舶航行动态进行重点关注,降低海上交通监控人员的工作负担,提高海上交通监控的效率。 相似文献
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针对在设计船舶进离港行为捕获算法时存在港口范围难定义、AIS数据的经纬度误差造成船舶频繁进出港区边界等问题,将全球AIS数据与港口数据相结合,设计船舶进离港行为捕获算法。根据船舶速度、位置、运动特性等信息,实现对船舶进离港、停泊等行为的判断。利用纬度分桶法、网格法和Kd树法实现基于船舶位置的港口匹配。实际数据测试表明,网格法的港口匹配时效性最好,每秒可处理约16万条AIS数据。随机选取30艘船对算法进行验证,结果表明船舶轨迹与捕获到的船舶进离港事件相符。 相似文献
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大型船舶在港口航道的操纵安全综合评价法 总被引：2，自引：1，他引：1
为给港口航道规划、大型船舶通航安全、船舶营运、船舶操纵提供科学依据,首先利用层次分析法和模糊综合评价法得出大型船舶在港口航道的操纵隐患指标评价值;然后通过运用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统的试验方法,获取模拟大型船舶运动参数和船舶航迹带运动轨迹,得出船舶在航道操纵过程中的风险指标评价值;最后把上述两指标评价值结合起来,得到大型船舶在港口航道的操纵安全性综合评价值.该综合评价值可用来分析评价现有的操船环境和改善后的操船环境对大型船舶操纵安全性的综合影响. 相似文献