【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,船舶類型越來越多樣化,船舶任務(wù)也越來越復(fù)雜。為了充分發(fā)揮船舶優(yōu)勢、使任務(wù)復(fù)雜性與船舶能力之間保持良好協(xié)調(diào)性,研究船舶協(xié)同多任務(wù)規(guī)劃問題是十分必要的。本文將船舶協(xié)同多任務(wù)規(guī)劃作為研究對象,研究了任務(wù)分配模型、任務(wù)分配算法和路徑規(guī)劃問題。任務(wù)分配模型主要從多任務(wù)理論、船舶協(xié)同任務(wù)分配問題的數(shù)學(xué)表示和任務(wù)分配計(jì)劃評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)方面進(jìn)行研究。通過研究多任務(wù)理論,結(jié)合船舶特點(diǎn),將船舶協(xié)同多任務(wù)分配問題表示為一個(gè)五元組,并且對五元組中的各個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)說明;然后提出基于任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、船舶航行距離和船舶總?cè)加拖牡木C合評價(jià)指標(biāo),該指標(biāo)可以動(dòng)態(tài)地判斷不同任務(wù)分配方案的優(yōu)劣。任務(wù)分配算法采用遺傳蟻群混合算法對任務(wù)分配問題進(jìn)行求解。首先,采用蟻群算法的思想建立初始種群,保證種群多樣性;然后,提出基于任務(wù)序列的染色體編碼方式,使每個(gè)染色體都對應(yīng)一種可行的任務(wù)分配計(jì)劃;最后,對交叉操作和變異操作進(jìn)行約束,使進(jìn)化后的染色體仍然滿足船舶能力約束。路徑規(guī)劃是在得到任務(wù)分配方案后,為船舶生成可行的計(jì)劃航線。本文采用基于電子海圖的全局路徑規(guī)劃,首先,解析電子海圖數(shù)據(jù)并且建立環(huán)境模型;然后,通過改進(jìn)A~*算法搜索最優(yōu)路徑,并且對得到的鋸齒狀路徑進(jìn)行優(yōu)化,得到相對平滑的可行路徑。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的任務(wù)規(guī)劃方法能夠在滿足任務(wù)需求的前提下得到最優(yōu)的任務(wù)分配方案和船舶航行路線。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP18;O221;U692

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本文編號(hào)：2698816