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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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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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钟建东 《上海海事大学学报》1999,(2)
《１９７２年国际海上避碰规则》对“碰撞危险”、“紧迫局面”和“紧迫危险”未作明确定义。为正确领会和遵守《避碰规则》，本文试就这３个术语的含义和区别进行了探讨。 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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张秋荣 《上海海事大学学报》2003,24(4):300-303
《1972年国际海上避碰规则》(以下简称《规则》)的主要作用是指导船舶驾驶员、引航员如何采取避让行动以避免碰撞的发生;因此,如何正确理解和执行《规则》显得尤为重要。针对《规则》存在容易引起误解的某些条款提出个人的理解和修改意见,以利于《规则》的更加完善和正确实施。 相似文献
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鉴于智能船舶的快速发展使得对《1972年国际海上避碰规则》的修正尤为迫切，根据智能船舶的含义和自主分级，从船舶避碰实践视角分析智能船舶与规则之间一些不可避免的冲突，如在智能船舶的适用性、任何能见度下和互见中的行动规则等方面存在的冲突。提出在船舶不同自主级别下对公约修正的认识和建议，以期促进船舶航行安全，为国际海事组织及相关立法机构梳理和修正法规提供参考。 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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为解决驾驶员使用最近会遇距离(distance of closest point of approach, DCPA)和最短会遇时间(time of closest point of approach, TCPA)进行避让决策时存在的忽略目标船参数的问题,采用Coldwell船舶领域模型并引入度量参数的方式,推导出具有时间序列的动态避让决策参数——最小缩放因子、领域侵入时间和领域侵入度。基于二分法和推导出的决策参数设计让路船决策流程,使用VC++MFC编程实现MMG模型仿真,并与基于传统DCPA和TCPA的避让决策仿真结果进行对比。结果表明,基于推导出的决策参数的避让决策能够解决基于DCPA、TCPA的避让决策忽略目标船参数的问题,具有预警时间精度高,避让时间短,避让转向角更合理等优势。推导出的决策参数在航线经济最优化和限制水域的避让决策方面都存在实用价值。 相似文献
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为在船舶避碰决策过程中兼顾全面评估和高效决策两个重要的因素,通过引入可能碰撞圆(possible circle of collision,PCC)概念,提出一种基于碰撞圆的避碰决策模型。碰撞圆是由两船速度共同确定的所有可能发生碰撞的位置的集合,具有“穷举性”,可实现全面分析的效果。利用仿真平台对船舶发生碰撞与不发生碰撞案例进行分析,总结碰撞圆的静态特性和动态特性及其相互关系,进而建立基于静态特性的可能碰撞点(possible point of collision,PPC)分布模型。采用该模型对“桑吉”号事故场景进行实例验证并将其可视化,结果表明该模型可有效评估碰撞风险,并可快速作出避碰决策。 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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周东平 《上海海事大学学报》1997,(3)
确定两船或多船会遇中潜在的可能碰撞危险是正确判断碰撞危险的关键之一。本文从信息论理论出发，采用模糊数学原理提出了一种评估碰撞危险的新方法。该方法考虑了目标船行动的不确定性以及多船会遇中存在的危险性推理碰撞危险度，能真实地反映出驾驶人员在决定采取避让行动过程中的操船心理，因此能直接作为在两船或多船会遇中采取避让行动的依据。 相似文献
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提出一种改进的人工势场(Artificial Potential Field,APF)方法,将船舶的速度和操纵特性引入到模型的引力和斥力函数中,用于实现船舶自动避碰.讨论APF中的局部最小点问题,并提出解决方法. 相似文献
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研究两艘船舶在紧迫局面下的避碰问题,建立避碰问题的微分博弈数学模型,将避碰问题转化为追逃微分博弈问题,用微分博弈的方法推导出追逃双方为了达到各自目的所应采取的最优控制策略,并给出数值模拟算法.研究表明,双方的控制作用使得彼此加速度方向一致时,双方都取得最优控制策略,同时也证明微分博弈方法在处理紧迫局面下的避碰问题时的有效性. 相似文献
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基于混合遗传算法的船舶避碰路径规划 总被引：2，自引：0，他引：2
针对不同会遇态势下的船舶避碰路径规划问题,建立一种基于遗传算法和非线性规划理论的避碰路径规划模型。该模型结合遗传算法全局搜索能力强与非线性规划方法局部搜索能力强的特点,使混合后的遗传算法在性能和效率上都得到提高。综合考虑船舶安全性、路径平滑度和路径长度等因素的影响建立避碰目标函数,采用基于实数编码方式的轮盘赌选择算子、算术交叉算子和高斯变异算子,通过迭代获取全局范围内的最优解。通过仿真对模型进行可行性验证和必要性分析。 相似文献
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为解决船舶避碰决策中对碰撞危险度计算精度不足和对危险目标船辨识性差的问题,使用基于Coldwell船舶领域的危险识别参数改进多船避碰危险度评估模型,比较改进前后模型的精度。使用VC++实现船舶MMG运动模型,对基于改进模型的四船交叉会遇态势作避碰决策仿真。仿真结果表明:对同一危险船,改进模型的精度更高;在多船会遇中,改进模型能够识别运动参数相似的危险目标船,辨识性更高。改进模型可为更复杂的多船避碰决策提供理论支持。 相似文献