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海盗袭击区域的船舶动态路径规划研究
| 论文题名： | 海盗袭击区域的船舶动态路径规划研究 |
| 关键词： | 船舶动态路径规划;双目标函数;海盗袭击区域 |
| 摘要： | 海洋运输作为全球贸易最重要的运输方式之一，海洋运输货物量大约占全球货物运输量的80％以上，而船舶作为海洋运输必要的工具，在航行过程中会遇到各种各样的复杂环境和突发事件，从而引发船舶事故。因此，保障船舶的运输安全成为航运业关注的焦点之一。而针对船舶航行区域存在的不确定性制定科学的动态路径规划，便是本文研究的目标。 本文对船舶航行路径规划相关文献的研究成果进行总结，对研究不足进行分析之后，按照由考虑海盗袭击事件的路径规划到考虑海盗袭击区域内的其他航行船舶和海上漂浮物的路径规划的层层递进关系，研究了船舶动态路径规划问题。 本文从管理者的角度出发，为了满足船舶运输的经济性和安全性，建立了航行燃油成本和航行风险成本最小的双目标优化模型，对船舶航行海域环境用栅格法进行建模，用多目标粒子群算法对本文所建立的双目标优化模型进行全局路径规划，用人工势场法对局部进行动态路径规划。 最后运用Matlab软件对多目标粒子群算法进行求解。针对双目标优化模型求解时，得出Pareto最优解的双目标粒子群算法结果明显优于权重法计算出的结果。路径规划的结果表明：不管是针对海盗袭击事件，还是在海盗袭击区域遇到其他航行船舶和海上漂浮物，本文得出的最优路径不仅规划出船舶在海盗袭击区域的动态路径，而且保证航行燃油成本和航行风险成本的双目标最优，并在大型船舶操纵模拟器上对上述结果进行仿真模拟，证明了该模型的有效性和结果的可行性。本文提出的模型对船舶动态路径规划研究具有一定的现实意义，可以为航运企业和船舶管理者提供决策的科学依据。 |
| 作者： | 李永芳 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 梁晶 |
| 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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