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基于决策树的无人船单锚泊锚位选择研究
| 论文题名： | 基于决策树的无人船单锚泊锚位选择研究 |
| 关键词： | 无人船;单锚泊;锚位选择;决策树;电子海图栅格化 |
| 摘要： | 近年来，随着人工智能和无人船舶驾驶技术的发展，无人船已成为未来世界航运发展趋势，无人船的核心技术已逐步成为海事领域的研究热点。无人船的核心技术如智能航行、智能感知、智能机舱等在近年取得了较大进展，但对于无人船自动锚泊技术的研究却相对匮乏。由于无人船上没有驾驶员和水手，为了避免抛双锚进行锚泊产生的锚链绞缠等需要船员处理的问题，无人船在锚泊时应选择以单锚泊方式进行抛锚为宜。基于此，本文针对无人船单锚泊锚位选择方面的研究空白，提出一种基于决策树算法的无人船单锚泊锚位选择方法。主要工作如下： 1.提出了基于S-57电子海图的栅格化方法及栅格安全性分类标准。通过电子海图S-57标准的数据传输标准、利用ISO8211lib开源库来进行数据提取相关水文数据并进行数据预处理，并阐述了电子海图栅格化的处理流程；根据船舶锚泊相关要求进行了栅格化，并给出了每个栅格进行锚泊的安全性分类标准。 2.提出了基于决策树的无人船单锚泊锚位选择模型构建方法。该模型在电子海图栅格化后，基于提取的数据和栅格锚泊安全性分类结果，构建包含栅格信息与锚泊安全分类的数据集，用以训练基于决策树的无人船单锚泊锚位选择模型。通过不断优化模型，输出分类效果最佳的模型。 3.选取大连海事大学教学实习船“育鲲轮”为验证对象，利用提出的单锚泊锚位选择模型，对多个港口锚地进行了仿真实验。最终的锚泊安全分类结果以半透明的形式叠加呈现在电子海图上，并给出相应的锚位建议。 仿真结果表明，使用本文方法进行无人船单锚泊锚位选择，可以将锚位的安全性进行分类并给出锚位选择的建议，以供无人船或岸基人员进行锚位选择，有助于提高无人船单锚泊的安全性。 |
| 作者： | 张弘弛 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 尹勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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