隨著人類對海洋環(huán)境的開發(fā)和利用,海上交通變得越來越繁忙。從上世紀50年代人們開始有意識地規(guī)劃海上交通規(guī)則開始,人們已經(jīng)意識到船舶交通安全與其他交通工具同等重要。在海上意外事故中,碰撞事故占一半以上,雖然現(xiàn)如今人們給船舶配備了各類避碰輔助系統(tǒng),但碰撞事故仍然層出不窮。其根本原因是雖然駕駛者得到了更多的信息,但最終做出避碰機動決策的依舊是駕駛者本身。然而往往在緊急時刻,尤其是在多目標的復雜水面環(huán)境下,即使是經(jīng)驗豐富的駕駛者也很難快速的做出正確的判斷。這時開發(fā)一種能夠輔助駕駛者甚至能夠代替駕駛者做出避碰決策的系統(tǒng)就變得尤為重要。本文是針對多目標環(huán)境設計一種新的避碰方法。首先,介紹了船舶避碰領域的相關知識,分析船舶避碰基本方法。特別是對海上交通規(guī)則進行詳細分析,并確定了船舶對各種會遇姿態(tài)的避碰責任。對于多目標會遇的情況,劃分相應的避碰責任。其次,使用碰撞危險度的概念來量化船舶之間的碰撞風險。并且針對傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡的缺點進行了改進,如收斂速度慢,容易陷入局部最小等。應用Matlab軟件對改進后的神經(jīng)網(wǎng)絡進行仿真,并對其收斂速度、精度與傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行比較。最后,是基于分布式遺傳算法的避碰路... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

挪威護衛(wèi)艦碰撞沉沒近年來，由于造船技術和工藝水平的提升以及國際商貿(mào)交易量的增加，在海上航行

2.7.2 多船會遇局面的劃分根據(jù)與兩艘船會遇相同的原則，船舶和多艘船的會遇情況將按圖2.2所示進行劃分。在船舶的機動圖中，本船位于該圖的左側(cè)。其中，對于相對方位角 A 區(qū)域內(nèi)的船舶，采用向右轉(zhuǎn)彎的避碰機動;對于進入 E 區(qū)的船舶，通常船舶不進行任何避碰機動，并且只有在目標船舶和船舶形成緊急情況時才采取避碰機動，對于進入C和D區(qū)域的船舶，本船被目標船追越，本船通常采取保速保向機動。只有在本船和目標船即將形成緊急情況時，才采取相應避碰機動。對于 B 區(qū)的目標船

2.遺傳算法基本設定遺傳算法的基本設定包含兩個步驟，即設計初始種群和種群規(guī)模。（1）初始種群產(chǎn)生為了保證基因多樣性，通常是讓算法在搜索空間內(nèi)隨機生成若干個體，有這些個體初始種群。為了保證算法的效率以及算法的可靠性，通常還要注意以下兩點內(nèi)容：①依據(jù)所求問題的特點，合理的設定初始搜索范圍，從而降低算法的搜索難度，提率。②在隨機生成的若干個體中，應先進行初步篩選，將適應度過低后不在定義域內(nèi)的刪除，從而提高算法的收斂效率。（2）確定種群大小種群大小是遺傳算法的一個重要參數(shù)，不同類型的問題對應著不同的最佳種群大小。，種群大小不能過小，若過小算法會提前收斂，最終得到“最優(yōu)個體”與期望相差；若規(guī)模過大，會導致算法的選擇和交叉操作變得復雜，大大地增加算法的運算量，大量的無效運算，降低收斂速度。所以設計合適的種群大小對遺傳算法結(jié)果十分關

【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮航行經(jīng)驗規(guī)則的無人船舶智能避碰導航方法[J]. 沈海青,郭晨,李鐵山,余亞磊.  哈爾濱工程大學學報. 2018(06)
[2]船舶避碰決策系統(tǒng)發(fā)展研究[J]. 劉力榮,何正偉.  廣州航海學院學報. 2018(01)
[3]關于避碰規(guī)則中船舶運動狀態(tài)的分類及分界點研究[J]. 蘇少瑋.  珠江水運. 2018(04)
[4]船舶自動智能避碰數(shù)學模型及其計算機仿真研究[J]. 薛惠,何棟.  艦船科學技術. 2017(16)
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[6]2016年水上交通事故情況分析[J].   中國海事. 2017(01)
[7]海上多目標船物聯(lián)網(wǎng)智能避碰輔助決策研究[J]. 鄭俏妍.  艦船科學技術. 2016(16)
[8]內(nèi)河航運可持續(xù)發(fā)展評價內(nèi)容分析[J]. 于黎,王多銀,汪承志.  中國水運(下半月). 2013(06)
[9]粒子群算法在多船避碰決策中的應用[J]. 王得燕,劉以安.  計算機工程與設計. 2009(14)
[10]三種常用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡[J]. 曲楊,宮愛玲.  內(nèi)江科技. 2008(12)

博士論文
[1]船舶碰撞風險評價與避碰決策方法研究[D]. 張金奮.武漢理工大學 2013
[2]基于Multi-agent的船舶避碰決策支持系統(tǒng)[D]. 楊神化.上海海事大學 2008

碩士論文
[1]遺傳算法在船舶避碰行動決策中的應用研究[D]. 李瑤.大連海事大學 2013
[2]開闊水域單船避碰智能決策研究[D]. 李萬壘.大連海事大學 2013
[3]智能海上交通流模擬與交通環(huán)境定量評估研究[D]. 王結(jié)實.大連海事大學 2011
[4]海上交通安全中船舶避碰決策技術研究[D]. 程浩.大連海事大學 2009
[5]遺傳算法在AUV動態(tài)規(guī)避中的應用研究[D]. 黃宇峰.哈爾濱工程大學 2008
[6]水運對我國國民經(jīng)濟貢獻的研究[D]. 李明.大連海事大學 2004
[7]內(nèi)河船舶避碰決策系統(tǒng)研究[D]. 吳羲暉.武漢理工大學 2003



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