船舶避碰决策系统论文-孔祥生,卜仁祥,刘勇

船舶避碰决策系统论文-孔祥生,卜仁祥,刘勇

导读:本文包含了船舶避碰决策系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:船舶自动避碰,动态博弈,避碰决策,扩展博弈理论

船舶避碰决策系统论文文献综述

孔祥生,卜仁祥,刘勇[1](2019)在《基于扩展博弈理论的船舶自动避碰决策系统》一文中研究指出针对常规水面船舶自动避碰决策难以实现的问题,基于船舶《国际海上避碰规则》,将博弈理论引入到船舶动态避碰系统中,通过设计船舶避碰博弈扩展树,建立船舶动态避碰博弈模型。结合避碰规则的约束条件,利用相关软件建立船舶自动避碰决策系统,实现两船自动避碰的目标。对两船间叁种会遇态势进行了计算机仿真,结果显示设计的自动避碰决策系统对于两船间的避让能够采取合理的避让措施,效果良好,为后续研究多物标避让奠定了基础。(本文来源于《计算机仿真》期刊2019年05期)

刘禹煜[2](2018)在《基于改进遗传算法的船舶避碰辅助决策系统的研究与实现》一文中研究指出随着全球经济的发展,世界各地的经济往来日益频繁,频繁的经济往来需要高频率的运输支撑,当运输量比较大时,不同大洲国家间的运输方式主要是海上运输,海上运输日益繁忙,使得航线上船舶密度不断增大,船舶间发生碰撞的概率增加,对船舶自动避碰系统的需求日益增加。针对这一背景,本文结合改进遗传算法,并对多船会遇情况进行了分类,给出适合当前遇情况的避让策略,并通过模拟实验对避碰策略进行了分析,证明了本文完成的船舶避碰辅助决策系统给出的避让策略的可行性和优越性。本文的主要研究工作如下:(1)分析了船舶避让的整个过程。结合会遇船舶的运动参数,以海上避碰规则为约束条件,对完成整个避让过程中所需的避让时机、避让角度、复航时机、复航角度等参数进行分析和量化。(2)提出了一种改进的遗传算法。针对传统遗传算法过早收敛于局部极值的缺点,给出了相应的改进方法:通过多种群进化,每个种群搜索一片子解空间,使得算法更容易收敛到全局极值;改进交叉过程,一次交叉操作中,多次向正向改变方向多次靠拢,增加解的精度;并以Metropolis准则接受新生个体,在不破话种群多样性的前提下,加快收敛速度。最后通过相关算例来做出比较,证明了改进后的算法有更强的全局寻优能力,避免了早熟情况的发生,同时得出的最优解拥有更高的精度。(3)提出了一种多目标优化的权值确定算子,在此基础上确定了目标函数。该算子根据各个目标函数间数学期望的关系来给出自适应权值。该算子确定的权值系数,使得算法在进化的过程中不断调整搜索方向,兼顾了目标函数中的各个子目标,朝着多个目标同时前进。最后通过对比其它文献中,证明了该算子的合理性和优越性。(4)对多船会遇情况进行了分类,并提出了多船避让规则。针对国际海上避碰规则对于多船会遇情况下避让方法不具体的情况,通过分析,将多船会遇情况进行分类,并给出每种情况的避让规则。(5)设计并实现了基于改进遗传算法的船舶避碰辅助决策系统。以避碰过程中船舶间的最近距离为安全性度量,以整个避让过程所需时间为经济性考量,并对这两个方面进行归一化处理,得到目标函数,通过改进遗传算法给出合理的避碰策略。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-04-01)

刘力荣,何正伟[3](2018)在《船舶避碰决策系统发展研究》一文中研究指出概述了船舶避碰决策系统的基本架构及其国内外发展历程,比较了6种典型系统的优缺点,探讨了建立完备高效的船舶避碰决策模型和收集实时精确的船舶避碰数据,根据研究趋势提出了船舶避碰决策模型的优化、船舶避碰数据收集方式的优化和无人艇等方面的研究展望.(本文来源于《广州航海学院学报》期刊2018年01期)

邵俊倩,李成凤[4](2018)在《Multi-agent技术在海上船舶避碰决策系统开发中的应用》一文中研究指出计算机控制技术的发展给船舶行业带来了新的发展,为了最大限度保障船舶的航行安全,通过计算机通信技术和智能算法,人们已经能够实现船舶的自动避碰,这极大地降低了船舶的事故率。但是传统的避碰决策系统并不能同时处理大量的船舶航行数据,因此必须借助Multi-agent技术,提高船舶的避碰数据处理速度,在显着提高避碰效果的同时,有效降低了航运成本。本文通过建立基于Multi-agent技术的船舶避碰模型,分析了该技术的应用效果。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年02期)

吕红光,尹勇,尹建川[5](2015)在《混合智能系统在船舶自动避碰决策中的应用》一文中研究指出为减少或避免由于人为失误导致的船舶碰撞事故,促进船舶航行安全,船舶自动避碰系统的研究正在逐渐深入,其中船舶自动避碰决策算法是关键.综述了模糊神经网络、混合专家系统、软硬计算混合系统、综合性仿人智能系统在该领域的应用,并对相关研究成果进行分类整理、分析不足,指出混合智能应用于船舶自动避碰决策算法中的研究方向.(本文来源于《大连海事大学学报》期刊2015年04期)

刘宪斌[6](2015)在《VTS船舶自动避碰决策支持系统的设计》一文中研究指出近年来,随着航海运输事业的飞速发展,船舶种类的多样化,船舶数量和吨位的不断增加,船舶的速度也在不断提高,如何保障船舶交通安全已经成为世界各国学者的研究课题。VTS的目的是保障监管水域内船舶航行安全,虽然统计资料表明,建立VTS后,VTS管理水域的船舶交通事故有效减少,但仍时有发生。其中原因之一,就是VTS的信息评估功能,特别是交通形势和交通危险评估功能尚不具备。因此,研究VTS的交通形势和交通危险预测功能的实现方法,对于提升VTS的效能,实现VTS的建设目标具有重要的理论和工程应用意义。本文的研究目的是为VTS危险的评估寻求一种更有效的方法,以提高VTS在船舶信息服务的质量。本文的研究内容有:对VTS系统获得的船舶、水文、气象、地理等信息进行分析处理,对监管水域船舶可能出现的碰撞危险作出判断并预警;在不同的航行水域中可选择相应的预警模型,并可以有效预警。本文的研究方法是在宽阔水域和受限水域中分别建立不同的船舶领域预警模型,宽阔水域预警模型充分考虑了VTS所提供的船舶尺度、船舶操纵性能、船舶载货种类、航速、航向、航道以及船舶周围的水域环境等信息;受限水域预警模型由于航道、浮标、其他船舶的限制,充分考虑了船舶尺度、船舶载货种类、航速、航向、航道以及船舶周围的水域环境等信息。最后利用Microsoft Visual Studio 2010 和 Microsoft SQL Server 2005工具构建平台,通过ECDIS显示平台对宽阔水域和受限水域预警模型分别进行了仿真实验,结果证明了所建模型是有效的。(本文来源于《大连海事大学》期刊2015-05-01)

王刚[7](2014)在《船舶扩展式博弈避碰决策系统建立与仿真研究》一文中研究指出近些年航运业发展很快,使得海上交通量不断增大,再加上船舶逐渐趋向大型化、高速化发展,直接或间接地提高了船舶碰撞的频率并增加了由碰撞所带来的经济损失。为了提高船舶安全性,就需要加强对船舶自动避碰的研究,促进船舶往自动化、智能化发展,从而减少船舶碰撞事故的发生,减少生命财产的损失。船舶在避碰的过程中不仅要考虑安全性,还要考虑经济性,所谓经济性就是尽量减少船舶采取避碰行动所付出的代价。本文考虑用扩展式博弈这一数学方法决策出船舶避碰过程中应该采取的最优行动方案,将船舶避碰决策问题转化为船舶在有限通信辅助下与其他船舶进行博弈的过程,本文将这种博弈定性为完美信息动态博弈,并且是离散的、带有合作性质的博弈。本文在深入研究船舶避碰机理的基础上考虑采用基于模糊综合评判的方法计算船舶碰撞危险度,将所计算出的当前局势下的船舶碰撞危险度作为船舶动态博弈避碰采取行动的依据。通过建立船舶动态避碰博弈模型,将船舶的自动避碰问题放在博弈论的框架下进行讨论,并设计船舶避碰博弈扩展树与算法,来求解船舶避碰行动组合序列。为验证船舶动态避碰博弈模型的有效性,本文利用VC和LibUIDK等软件来实现船舶扩展式博弈避碰决策系统。针对两船的叁种典型会遇态势分别进行了仿真,并且针对每种会遇态势都做了有、无《规则》约束的对比,仿真效果良好,验证了船舶动态避碰博弈模型的有效性,能够让两船能够动态协调避碰,并且在保证安全的前提下实现博弈收益最大化。本文所研究的水域是开阔水域,适用于船舶过程中的碰撞危险形成阶段。所设计的程序具备友好性和可扩展性,并且在仿真上得到比较不错的效果,本文所做的工作将为后续研究多船动态博弈避碰的研究打下了基础。(本文来源于《大连海事大学》期刊2014-05-01)

蔡立[8](2013)在《基于电子海图集成系统的船舶避碰辅助决策研究》一文中研究指出船舶碰撞问题,一直以来是航海界研究的重点和热点问题,它不仅严重威胁人类生命财产安全,而且对海洋生态环境破坏至深。为了使船舶驾驶员能够直观的监控船舶的航行态势,减少船员在船舶航行中的操作步骤,保障船舶航行安全,保护海洋生态坏境,本文在基于电子海图集成系统项目的基础上,对船舶避碰辅助决策问题进行了深入研究。本文基于电子海图集成系统项目,对船舶避碰的过程进行深入研究,通过定性和定量分析相结合,建立了船舶避碰辅助决策模型,并给出系统避碰辅助决策的实现框架。主要的工作内容如下:(1)介绍了本文的研究目的、意义以及写作思路和方法。本文通过查阅、整理船舶碰撞事故以及船舶避碰辅助决策的相关文献资料,说明进行船舶避碰辅助决策研究的目的和意义,综述了电子海图系统和船舶避碰辅助决策的国内外研究现状,给出本文的写作思路和写作方法。(2)电子海图集成系统的概述。对电子海图集成系统进行了总体介绍,详细阐述了系统组成及功能,并说明系统的实现方案和关键技术,分析了把系统中ARPA与AIS信息与ECDIS集成应用于船舶避碰辅助决策的优势。(3)详细分析了船舶避碰领域状态与行为。船舶在正常航行时,应保持正规的了望,以安全航速行驶;当存在碰撞危险时,针对船舶会遇的态势和避让责任,及时确定采取避让行动的时机、方式与幅度,并对避让效果进行查核,保证航行过程中的安全。(4)船舶避碰辅助决策相关算法的研究。基于船舶避碰过程,针对避碰中的每一个环节进行定量研究,主要阐述了基于ARPA和AIS两种方式下避碰参数的计算,并从时间碰撞危险度和空间碰撞危险度两个方面分析了船舶碰撞危险度算法,用定量的方法确定了船舶避让行动与时机,并对多船会遇时的避碰辅助决策算法进行讨论。(5)系统避碰辅助决策框架构建。从两船和多船两种会遇局面下系统分析,把目标船避碰行动考虑到船舶避碰辅助决策的流程之中,建立系统避碰辅助决策模型,并结合电子海图集成系统情况,分析了系统避碰辅助决策总体结构和实现框架,最后对系统提出一些改进的措施和建议。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2013-04-01)

管冰蕾,葛泉波,段胜安,刘波[9](2012)在《新型船舶智能避碰决策支持系统研究》一文中研究指出简明有效的船舶避碰决策支持系统是海上船舶安全运行的关键,也是国际海上智能交通系统研究中的难点。以沿海AIS船舶监控通信网络硬件系统建设为基础,深入探讨了船舶避碰系统关键技术问题,引入包括多源信息融合在内的多种先进信息处理技术和实用的系统构建理念,提出一个简明实用船舶智能避碰决策支持系统(IDSSVCA)研发方案。通过对现有船舶智能避碰决策支持系统的回顾,指出存在的主要问题,然后阐述智能避碰决策支持系统的研发思路,并给出解决关键性问题的方案。(本文来源于《中国航海》期刊2012年03期)

范修海[10](2011)在《船舶避碰智能决策支持系统研究》一文中研究指出建立了一个基于RBR(Case-Based Reasoning,基于案例推理)和CBR(Rule-Based Reasoning,基于规则推理)结合的船舶避碰决策支持模型,将这个模型引入到船舶避碰智能决策支持系统IDSSVCA(Intelligent Decision Support Systemfor Vessel Collision Avoidance)的设计中,给出了系统的基本结构,重点论述了案例数据库系统。(本文来源于《电脑与信息技术》期刊2011年03期)

船舶避碰决策系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着全球经济的发展,世界各地的经济往来日益频繁,频繁的经济往来需要高频率的运输支撑,当运输量比较大时,不同大洲国家间的运输方式主要是海上运输,海上运输日益繁忙,使得航线上船舶密度不断增大,船舶间发生碰撞的概率增加,对船舶自动避碰系统的需求日益增加。针对这一背景,本文结合改进遗传算法,并对多船会遇情况进行了分类,给出适合当前遇情况的避让策略,并通过模拟实验对避碰策略进行了分析,证明了本文完成的船舶避碰辅助决策系统给出的避让策略的可行性和优越性。本文的主要研究工作如下:(1)分析了船舶避让的整个过程。结合会遇船舶的运动参数,以海上避碰规则为约束条件,对完成整个避让过程中所需的避让时机、避让角度、复航时机、复航角度等参数进行分析和量化。(2)提出了一种改进的遗传算法。针对传统遗传算法过早收敛于局部极值的缺点,给出了相应的改进方法:通过多种群进化,每个种群搜索一片子解空间,使得算法更容易收敛到全局极值;改进交叉过程,一次交叉操作中,多次向正向改变方向多次靠拢,增加解的精度;并以Metropolis准则接受新生个体,在不破话种群多样性的前提下,加快收敛速度。最后通过相关算例来做出比较,证明了改进后的算法有更强的全局寻优能力,避免了早熟情况的发生,同时得出的最优解拥有更高的精度。(3)提出了一种多目标优化的权值确定算子,在此基础上确定了目标函数。该算子根据各个目标函数间数学期望的关系来给出自适应权值。该算子确定的权值系数,使得算法在进化的过程中不断调整搜索方向,兼顾了目标函数中的各个子目标,朝着多个目标同时前进。最后通过对比其它文献中,证明了该算子的合理性和优越性。(4)对多船会遇情况进行了分类,并提出了多船避让规则。针对国际海上避碰规则对于多船会遇情况下避让方法不具体的情况,通过分析,将多船会遇情况进行分类,并给出每种情况的避让规则。(5)设计并实现了基于改进遗传算法的船舶避碰辅助决策系统。以避碰过程中船舶间的最近距离为安全性度量,以整个避让过程所需时间为经济性考量,并对这两个方面进行归一化处理,得到目标函数,通过改进遗传算法给出合理的避碰策略。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

船舶避碰决策系统论文参考文献

[1].孔祥生,卜仁祥,刘勇.基于扩展博弈理论的船舶自动避碰决策系统[J].计算机仿真.2019

[2].刘禹煜.基于改进遗传算法的船舶避碰辅助决策系统的研究与实现[D].武汉理工大学.2018

[3].刘力荣,何正伟.船舶避碰决策系统发展研究[J].广州航海学院学报.2018

[4].邵俊倩,李成凤.Multi-agent技术在海上船舶避碰决策系统开发中的应用[J].舰船科学技术.2018

[5].吕红光,尹勇,尹建川.混合智能系统在船舶自动避碰决策中的应用[J].大连海事大学学报.2015

[6].刘宪斌.VTS船舶自动避碰决策支持系统的设计[D].大连海事大学.2015

[7].王刚.船舶扩展式博弈避碰决策系统建立与仿真研究[D].大连海事大学.2014

[8].蔡立.基于电子海图集成系统的船舶避碰辅助决策研究[D].武汉理工大学.2013

[9].管冰蕾,葛泉波,段胜安,刘波.新型船舶智能避碰决策支持系统研究[J].中国航海.2012

[10].范修海.船舶避碰智能决策支持系统研究[J].电脑与信息技术.2011

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