本文關(guān)鍵詞：船舶擴展式博弈避碰決策系統(tǒng)建立與仿真研究

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【摘要】：近些年航運業(yè)發(fā)展很快,使得海上交通量不斷增大,再加上船舶逐漸趨向大型化、高速化發(fā)展,直接或間接地提高了船舶碰撞的頻率并增加了由碰撞所帶來的經(jīng)濟損失。為了提高船舶安全性,就需要加強對船舶自動避碰的研究,促進船舶往自動化、智能化發(fā)展,從而減少船舶碰撞事故的發(fā)生,減少生命財產(chǎn)的損失。 船舶在避碰的過程中不僅要考慮安全性,還要考慮經(jīng)濟性,所謂經(jīng)濟性就是盡量減少船舶采取避碰行動所付出的代價。本文考慮用擴展式博弈這一數(shù)學(xué)方法決策出船舶避碰過程中應(yīng)該采取的最優(yōu)行動方案,將船舶避碰決策問題轉(zhuǎn)化為船舶在有限通信輔助下與其他船舶進行博弈的過程,本文將這種博弈定性為完美信息動態(tài)博弈,并且是離散的、帶有合作性質(zhì)的博弈。 本文在深入研究船舶避碰機理的基礎(chǔ)上考慮采用基于模糊綜合評判的方法計算船舶碰撞危險度,將所計算出的當(dāng)前局勢下的船舶碰撞危險度作為船舶動態(tài)博弈避碰采取行動的依據(jù)。通過建立船舶動態(tài)避碰博弈模型,將船舶的自動避碰問題放在博弈論的框架下進行討論,并設(shè)計船舶避碰博弈擴展樹與算法,來求解船舶避碰行動組合序列。 為驗證船舶動態(tài)避碰博弈模型的有效性,本文利用VC和LibUIDK等軟件來實現(xiàn)船舶擴展式博弈避碰決策系統(tǒng)。針對兩船的三種典型會遇態(tài)勢分別進行了仿真,并且針對每種會遇態(tài)勢都做了有、無《規(guī)則》約束的對比,仿真效果良好,驗證了船舶動態(tài)避碰博弈模型的有效性,能夠讓兩船能夠動態(tài)協(xié)調(diào)避碰,并且在保證安全的前提下實現(xiàn)博弈收益最大化。 本文所研究的水域是開闊水域,適用于船舶過程中的碰撞危險形成階段。所設(shè)計的程序具備友好性和可擴展性,并且在仿真上得到比較不錯的效果,本文所做的工作將為后續(xù)研究多船動態(tài)博弈避碰的研究打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：船舶避碰 動態(tài)博弈 仿真 VC LibUIDK
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U675.96
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題背景10
• 1.2 自動避碰的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論意義與應(yīng)用價值12-13
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)13-14
• 第2章 船舶避碰機理14-31
• 2.1 船舶避碰階段劃分14-16
• 2.2 船舶避碰過程16-18
• 2.3 安全會遇距離的計算18-21
• 2.4 DCPA和TCPA的計算21-25
• 2.5 會遇態(tài)勢的劃分25-27
• 2.5.1 追越25-26
• 2.5.2 對遇26
• 2.5.3 交叉會遇26-27
• 2.6 碰撞危險度的計算27-30
• 2.7 復(fù)航30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 第3章 擴展式博弈31-40
• 3.1 博弈論概述31-33
• 3.1.1 博弈論31-32
• 3.1.2 博弈論的形成與發(fā)展32-33
• 3.2 博弈的分類33-34
• 3.2.1 完全信息博弈和不完全信息博弈33
• 3.2.2 靜態(tài)博弈和動態(tài)博弈33
• 3.2.3 合作博弈和非合作博弈33-34
• 3.3 擴展式博弈34-35
• 3.4 博弈樹與子博弈35-37
• 3.5 納什均衡與子博弈精煉納什均衡37-38
• 3.5.1 納什均衡37-38
• 3.5.2 子博弈精煉納什均衡38
• 3.6 船舶的避碰博弈性質(zhì)38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 擴展式博弈在船舶避碰上的應(yīng)用與算法研究40-52
• 4.1 船舶動態(tài)避碰博弈模型40-43
• 4.2 最優(yōu)行動選擇43-44
• 4.3 船舶動態(tài)博弈44-45
• 4.4 船舶避碰博弈樹45-47
• 4.5 船舶避碰博弈樹的擴展及求解47-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 系統(tǒng)實現(xiàn)與仿真52-72
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及工具介紹52
• 5.2 GDI+52-54
• 5.3 系統(tǒng)建立54-55
• 5.4 界面設(shè)計55-57
• 5.5 仿真57-71
• 5.5.1 對遇局面仿真58-63
• 5.5.2 交叉會遇仿真63-67
• 5.5.3 追越局面仿真67-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第6章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 本文總結(jié)72-73
• 6.2 進一步的工作73-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 作者簡介79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：652431