本文關(guān)鍵詞： 路徑規(guī)劃 支持向量機 多分類問題 分段線性函數(shù)　出處：《大連海事大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著海上運輸和海洋活動的頻繁,提高船舶駕駛自動化水平成為重要且迫切需要的課題。船舶航行路徑規(guī)劃是船舶安全航行及自主航行的基礎和前提,有著重要的理論和應用價值。本文研究了一種基于多分類問題支持向量機的路徑規(guī)劃方法,進行了理論分析和實驗驗證。首先,總結(jié)了常用的路徑規(guī)劃方法,以及目前支持向量機理論在路徑規(guī)劃問題中的應用。其次,對路徑規(guī)劃問題這一優(yōu)化問題和C-支持向量機解決模式分類問題的方法進行了描述。通過比較分析,說明了用支持向量機進行路徑規(guī)劃的可行性和需要解決的問題。再次,從最優(yōu)化理論的角度詳細介紹求解C-支持向量機的凸二次規(guī)劃問題的對偶問題的方法。通過核函數(shù)技巧,使得支持向量機能夠解決線性不可分問題。本文還提出了一種利用約束Deluanay三角剖分的分段線性支持向量機方法,并與核函數(shù)方法搭配,完成每個二分類支持向量機的計算。然后,介紹了支持向量機解決多分類問題的方法,選取了適合路徑規(guī)劃的一對一方法。其中每個二分類機的參數(shù)考慮路徑光滑性和到障礙物距離的指標單獨選取。最后,用C++語言在Mircrosoft Visual Studio 2015集成開發(fā)環(huán)境中結(jié)合CGAL和LIBSVM軟件包,對本文選用的方法進行了實驗驗證。包括環(huán)境模型、數(shù)據(jù)預處理、參數(shù)選取、計算路徑等過程,得到了距離障礙物較遠且較為光滑的規(guī)劃路徑。
[Abstract]:With the frequency of maritime transportation and ocean activities, it is an important and urgent task to improve the level of ship navigation automation. Ship routing planning is the basis and premise of safe and autonomous navigation. This paper studies a path planning method based on multi-classification support vector machine, and carries out theoretical analysis and experimental verification. Firstly, the common path planning methods are summarized. And the application of support vector machine theory in path planning problem. Secondly, the optimization problem of path planning problem and the method of solving pattern classification problem based on C- support vector machine are described. The feasibility of path planning using support vector machine and the problems to be solved are explained. Thirdly, the method of solving the dual problem of convex quadratic programming problem of C- support vector machine is introduced in detail from the angle of optimization theory. The support vector machine can solve the problem of linear inseparability. A piecewise linear support vector machine method based on constrained Deluanay triangulation is proposed and matched with the kernel function method. The computation of each two-classification support vector machine is completed. Then, the method of solving the multi-classification problem is introduced. A one-to-one method suitable for path planning is selected, in which the parameters of each two classifier take into account the smoothness of the path and the distance to the obstacle. Finally, the CGAL and LIBSVM software packages are combined with C language in the Mircrosoft Visual Studio 2015 integrated development environment. The methods used in this paper are verified by experiments, including environmental model, data preprocessing, parameter selection, calculation path and so on.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U664.82;TP18

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本文編號：1526394