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原文传递海上航线规划的算法研究

论文题名：	海上航线规划的算法研究
关键词：	路径规划;海上航线设计;存储结构;搜索空间;算法程序
摘要：	路径规划问题是计算机学科中经典的研究热点之一,有悠久的研究历史,已经有很多成熟的路径规划算法应用到城市交通网络,旅游规划,管线布局等各个领域。随着航海技术的发展,海上运输在整个交通运输系统中所占比重的逐步增大,海上运输日益繁忙,交通流量也相应增大,制定一条经济安全的航线成为一项非常重要的任务。　　目前,随着数字海洋技术的迅速发展,船舶的航行不再局限于原有的固定航线,可以根据提供比较精确的海洋数据来寻求航线。因此,本文指出了海上航行网络与城市交通网络的区别,根据海上航行规划所面临的问题,考虑海上航线网络具有大面积的可行区域,岛屿间距比较大且分布集中等特点,其无法简单的表示为图论的点,线形式的网络图,从而,设计了一种的新的路径规划算法,将其应用到海上航线的设计上。　　经典的路径规划方法主要来源于机器人路径规划、地理信息系统领域。机器人的路径规划所需信息都是从传感器得来,往往是局部路径规划。地理信息系统领域的规划主要是针对城市交通网络,往往是将道路,建筑物抽象为图论中的边,点,构造一个具有固定路线的全局通路图。　　本文的路径规划方法不依赖于原有的固定航线,从环境表示,搜索策略,优化方法三个方面谈及,环境表示方面,将每个障碍物识别出来,并采用简单的包围盒代替复杂的障碍物；搜索策略方面,根据两点之间线段最短的原理,根据起始点、终止点划定搜索范围,缩减搜索空间,以障碍物作为处理单元,航线总是沿着终点的方向不断的绕过障碍物生成路径,从生成的路径中选取最佳路径,并对路径进行优化处理。　　本文的主要工作内容有位图数据的预处理,障碍物的识别与表示,路径生成算法的设计,路径的存储结构设计,路径的优化几个方面。实验结果表明,此方案经过了程序的验证,能够有效的简化路径搜索问题,达到预期的结果,并且给出了解决海上躲避台风的设计思路。
作者：	邵丽丽
专业：	计算机应用技术
导师：	徐建良;陈勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国海洋大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文