基于規(guī)則的多船協(xié)調(diào)避碰決策算法及仿真驗(yàn)證
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 01:19
為能在多船會(huì)遇局面下快速制定滿足《國際海上避碰規(guī)則》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)和設(shè)置安全距離的避碰方案,設(shè)計(jì)一種在多船之間各自按COLREGs進(jìn)行避碰決策的協(xié)調(diào)避讓算法,解決現(xiàn)有的多船會(huì)遇研究中,僅靠1艘船避讓難以達(dá)到合理有效的避讓效果以及多船近距離轉(zhuǎn)向避讓可能無法完全有效避碰的問題;通過蒙特卡洛思想隨機(jī)生成船舶初始會(huì)遇場景,并設(shè)置個(gè)別船舶未調(diào)用避碰決策算法進(jìn)行決策,驗(yàn)證該決策算法在開闊水域以及在約定條件下的普適性和魯棒性。研究結(jié)果表明:隨著船舶數(shù)量增加,會(huì)遇越來越復(fù)雜,在4艘船會(huì)遇的復(fù)雜場景下,超99.51%能在大于安全會(huì)遇距離(Safe Distance of Approach,SDA)的情況下通過;運(yùn)用該模型船舶避讓行動(dòng)符合良好船藝要求,運(yùn)動(dòng)軌跡平滑,船舶間距離變化均勻;該決策模型具有良好的避讓效果,可為船舶避碰提供參考。
【文章來源】:中國航海. 2020,43(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
近距離多船避讓場景
初始船舶位置、航向和航速與避碰方案如表1所示,在采取船舶避讓沖突消解策略之后,船舶運(yùn)動(dòng)軌跡和兩船距離隨時(shí)間變化曲線分別見圖2和圖3。圖3 任意兩船距離隨時(shí)間變化曲線
圖2 船舶避讓過程由圖2和圖3可知:在采取船舶避讓沖突消解策略之后,通過每艘船舶調(diào)用避讓算法,船舶間能在安全距離內(nèi)通過;與圖1對比,說明船舶沖突消解策略和避碰決策能較好地解決多船避讓沖突問題。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶自動(dòng)避碰研究中安全會(huì)遇距離等要素的確定[J]. 李麗娜. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(03)
博士論文
[1]船舶避碰自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳國權(quán).大連海事大學(xué) 2016
[2]船舶碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與避碰決策方法研究[D]. 張金奮.武漢理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]寬水域船舶智能避碰決策算法驗(yàn)證及優(yōu)化[D]. 周偉.集美大學(xué) 2011
本文編號(hào):3064305
【文章來源】:中國航海. 2020,43(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
近距離多船避讓場景
初始船舶位置、航向和航速與避碰方案如表1所示,在采取船舶避讓沖突消解策略之后,船舶運(yùn)動(dòng)軌跡和兩船距離隨時(shí)間變化曲線分別見圖2和圖3。圖3 任意兩船距離隨時(shí)間變化曲線
圖2 船舶避讓過程由圖2和圖3可知:在采取船舶避讓沖突消解策略之后,通過每艘船舶調(diào)用避讓算法,船舶間能在安全距離內(nèi)通過;與圖1對比,說明船舶沖突消解策略和避碰決策能較好地解決多船避讓沖突問題。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶自動(dòng)避碰研究中安全會(huì)遇距離等要素的確定[J]. 李麗娜. 大連海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(03)
博士論文
[1]船舶避碰自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳國權(quán).大連海事大學(xué) 2016
[2]船舶碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與避碰決策方法研究[D]. 張金奮.武漢理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]寬水域船舶智能避碰決策算法驗(yàn)證及優(yōu)化[D]. 周偉.集美大學(xué) 2011
本文編號(hào):3064305
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