施工水域中船舶航行路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時間:2022-02-26 01:55
隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展,市場貨運需求也隨之增加,水運作為一種主要的運輸方式,其所具備的優(yōu)勢尤其受國際運輸?shù)那嗖A,并且我國擁有豐富的河海資源,幾年來經(jīng)濟的發(fā)展也帶動著我國水運行業(yè)的發(fā)展。面對發(fā)展,船公司需要提高貨運服務(wù)效率以保證較高水平的服務(wù)質(zhì)量,從而提高市場競爭力。能夠高效地將貨物運送至目的地是服務(wù)質(zhì)量考核的標(biāo)準之一,運用路徑規(guī)劃可以提高航行效率,為船舶航行提供參考。近年來,我國海上工程也越來越多,海上工程的實施對過往船舶的航行產(chǎn)生了一定的影響。過多的施工船舶頻繁出入不僅增加交通流,影響船舶通航速度,施工船舶的操作工藝所存在的潛在風(fēng)險也給船舶通航安全造成威脅。而且,施工平臺占用水域,不僅阻礙船舶通航,而且施工過程中的不確定因素也會對船舶通航安全造成威脅,尤其是在自然環(huán)境比較惡劣的情況下,這種威脅將會加劇。所以,海上工程的實施使得通航水域更加復(fù)雜,船舶安全通航成為路徑規(guī)劃的主要目標(biāo)之一。因此面對增長的航運需求以及越來越多的海上施工環(huán)境,本文研究了針對施工水域特征的航行路徑規(guī)劃,建立了風(fēng)險最小、航行時間最短,成本最低的多目標(biāo)航行路徑規(guī)劃模型,以確保船舶效率和經(jīng)濟效益的同時,也能更安全地通過施工...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
1.3.2 海上船舶航行路徑規(guī)劃問題的研究現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外文獻綜述的簡析
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 路徑規(guī)劃理論知識介紹
2.1 路徑規(guī)劃概述
2.2 路徑規(guī)劃的環(huán)境建模
2.2.1 柵格法和單元樹法
2.2.2 拓撲地圖
2.2.3 幾何法
2.3 路徑規(guī)劃的算法
2.3.1 全局規(guī)劃算法
2.3.2 局部規(guī)劃算法
2.4 本章小結(jié)
3 建立施工水域中多目標(biāo)航行路徑規(guī)劃模型
3.1 施工水域影響船舶航行因素分析
3.1.1 海上施工對船舶航行的影響
3.1.2 氣象水文對船舶航行的影響
3.2 海上航線網(wǎng)絡(luò)的確定
3.2.1 環(huán)境建模假設(shè)
3.2.2 環(huán)境建模數(shù)據(jù)處理
3.2.3 構(gòu)建自由空間圖
3.2.4 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖
3.3 施工水域航行路徑規(guī)劃模型構(gòu)建
3.3.1 施工水域航行路徑規(guī)劃的問題描述與假設(shè)
3.3.2 目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建
3.3.3 目標(biāo)函數(shù)求解
4 施工水域船舶航線規(guī)劃算法的研究與應(yīng)用
4.1 算法求解
4.1.1 遺傳算法概述
4.1.2 算法設(shè)計
4.2 基于Dijkstra與遺傳算法的航行路徑選擇算例分析
4.2.1 算例描述與參數(shù)設(shè)定
4.2.2 結(jié)果分析
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進多步長蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃[J]. 張原藝,章政,王泉. 計算機工程與設(shè)計. 2018(12)
[2]基于AIS實時數(shù)據(jù)的航道交通擁堵快速判定方法[J]. 何正偉,劉力榮,楊帆,王開森. 中國航海. 2018(02)
[3]基于AHPSO算法的無人艇多目標(biāo)路徑規(guī)劃[J]. 馮輝,劉夢佳,徐海祥. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[4]復(fù)雜水網(wǎng)中船舶航行路徑多目標(biāo)規(guī)劃模型[J]. 周春輝,陳銘章,何義才,徐周華,文元橋. 中國航海. 2017(02)
[5]基于遺傳算法的船舶導(dǎo)航路徑規(guī)劃研究[J]. 鄭廣成. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(10)
[6]船舶自動航行中的多目標(biāo)遺傳算法應(yīng)用[J]. 吳漢才,謝保峰. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(22)
[7]基于動態(tài)風(fēng)浪環(huán)境的我國近海船舶避臺航線優(yōu)化[J]. 張進峰,王曉鷗,劉永森. 中國航海. 2016(02)
[8]矩形限制區(qū)域的Dijkstra改進算法[J]. 洪進,范云龍,李勇華. 空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[9]基于改進遺傳算法的室內(nèi)移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 李天旭,陳廣大. 制造業(yè)自動化. 2015(20)
[10]蟻群算法和遺傳算法結(jié)合的航線生成[J]. 張金水,何立居,李啟華,李曉陽,吳國華. 中國航海. 2015(02)
博士論文
[1]車輛自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下動態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)的建模與優(yōu)化策略研究[D]. 吳磊.山東大學(xué) 2014
[2]避障路徑規(guī)劃的算法研究[D]. 戴光明.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]不確定信息環(huán)境下客船航線安全性研究[D]. 周翔宇.大連海事大學(xué) 2016
[2]復(fù)雜海上工程施工期的通航安全動態(tài)風(fēng)險評價模型研究[D]. 王群朋.武漢理工大學(xué) 2014
[3]基于ArcGIS的海上安全航線規(guī)劃系統(tǒng)研究[D]. 甘茂成.武漢理工大學(xué) 2013
[4]基于蟻群算法的船舶航線設(shè)計方法的研究[D]. 朱青.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]應(yīng)急物流車輛的動態(tài)路徑誘導(dǎo)研究[D]. 臧子慧.華南理工大學(xué) 2010
[6]基于遺傳算法的艦船航行路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 李麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號:3644095
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
1.3.2 海上船舶航行路徑規(guī)劃問題的研究現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)外文獻綜述的簡析
1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 路徑規(guī)劃理論知識介紹
2.1 路徑規(guī)劃概述
2.2 路徑規(guī)劃的環(huán)境建模
2.2.1 柵格法和單元樹法
2.2.2 拓撲地圖
2.2.3 幾何法
2.3 路徑規(guī)劃的算法
2.3.1 全局規(guī)劃算法
2.3.2 局部規(guī)劃算法
2.4 本章小結(jié)
3 建立施工水域中多目標(biāo)航行路徑規(guī)劃模型
3.1 施工水域影響船舶航行因素分析
3.1.1 海上施工對船舶航行的影響
3.1.2 氣象水文對船舶航行的影響
3.2 海上航線網(wǎng)絡(luò)的確定
3.2.1 環(huán)境建模假設(shè)
3.2.2 環(huán)境建模數(shù)據(jù)處理
3.2.3 構(gòu)建自由空間圖
3.2.4 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖
3.3 施工水域航行路徑規(guī)劃模型構(gòu)建
3.3.1 施工水域航行路徑規(guī)劃的問題描述與假設(shè)
3.3.2 目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建
3.3.3 目標(biāo)函數(shù)求解
4 施工水域船舶航線規(guī)劃算法的研究與應(yīng)用
4.1 算法求解
4.1.1 遺傳算法概述
4.1.2 算法設(shè)計
4.2 基于Dijkstra與遺傳算法的航行路徑選擇算例分析
4.2.1 算例描述與參數(shù)設(shè)定
4.2.2 結(jié)果分析
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進多步長蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃[J]. 張原藝,章政,王泉. 計算機工程與設(shè)計. 2018(12)
[2]基于AIS實時數(shù)據(jù)的航道交通擁堵快速判定方法[J]. 何正偉,劉力榮,楊帆,王開森. 中國航海. 2018(02)
[3]基于AHPSO算法的無人艇多目標(biāo)路徑規(guī)劃[J]. 馮輝,劉夢佳,徐海祥. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(06)
[4]復(fù)雜水網(wǎng)中船舶航行路徑多目標(biāo)規(guī)劃模型[J]. 周春輝,陳銘章,何義才,徐周華,文元橋. 中國航海. 2017(02)
[5]基于遺傳算法的船舶導(dǎo)航路徑規(guī)劃研究[J]. 鄭廣成. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(10)
[6]船舶自動航行中的多目標(biāo)遺傳算法應(yīng)用[J]. 吳漢才,謝保峰. 艦船科學(xué)技術(shù). 2016(22)
[7]基于動態(tài)風(fēng)浪環(huán)境的我國近海船舶避臺航線優(yōu)化[J]. 張進峰,王曉鷗,劉永森. 中國航海. 2016(02)
[8]矩形限制區(qū)域的Dijkstra改進算法[J]. 洪進,范云龍,李勇華. 空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2016(03)
[9]基于改進遺傳算法的室內(nèi)移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 李天旭,陳廣大. 制造業(yè)自動化. 2015(20)
[10]蟻群算法和遺傳算法結(jié)合的航線生成[J]. 張金水,何立居,李啟華,李曉陽,吳國華. 中國航海. 2015(02)
博士論文
[1]車輛自組織網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下動態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)的建模與優(yōu)化策略研究[D]. 吳磊.山東大學(xué) 2014
[2]避障路徑規(guī)劃的算法研究[D]. 戴光明.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]不確定信息環(huán)境下客船航線安全性研究[D]. 周翔宇.大連海事大學(xué) 2016
[2]復(fù)雜海上工程施工期的通航安全動態(tài)風(fēng)險評價模型研究[D]. 王群朋.武漢理工大學(xué) 2014
[3]基于ArcGIS的海上安全航線規(guī)劃系統(tǒng)研究[D]. 甘茂成.武漢理工大學(xué) 2013
[4]基于蟻群算法的船舶航線設(shè)計方法的研究[D]. 朱青.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]應(yīng)急物流車輛的動態(tài)路徑誘導(dǎo)研究[D]. 臧子慧.華南理工大學(xué) 2010
[6]基于遺傳算法的艦船航行路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 李麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號:3644095
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/3644095.html
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