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粒子群算法在多船转向避碰中的研究
| 论文题名： | 粒子群算法在多船转向避碰中的研究 |
| 关键词： | 粒子群算法;航行规则;船舶避碰;量子行为 |
| 摘要： | 海上船舶避碰问题一直是航海科学技术的重点研究领域之一。多年来，由于船舶受航行水域、海况、气象条件、交通密度、船舶自身条件以及驾驶人员的操作经验和水平等因素影响，给船舶遭遇碰撞、触礁和火灾等意外事故带来巨大损失。据统计分析，海上船舶的碰撞事故主要来自于人的因素，表现在驾驶员对船舶的运动趋势、避碰时机、碰撞危险度和避碰决策等估计不清上。为此，深入研究海上船舶避碰自动决策系统的新思想和新方法，对于提高船舶海上自动化航行的安全性和可靠性，减轻驾驶员的劳动强度和心理负担，避免船舶遭遇碰撞、触礁和海上其它意外事故的发生，将具有非常重要的现实意义。 针对多船会遇情况下的船舶避碰问题，本文主要研究:①先从目前众多学者对船舶避碰智能决策的研究出发，介绍了船舶会遇中涉及的相关概念，并根据海上船舶航行规则，分析了船舶会遇的几种态势，为后续章节的深入研究提供了分析基础；②将本船与多船间的转向幅度问题看成是一类多目标函数优化问题，并以目标船相对于本船的DCPA、TCPA以及船速比K，以DCPA、TCPA、K等威胁参数，建立多船避碰决策约束优化函数模型，然后在此基础上，应用粒子群算法优化算法从可行解中找出满足目标函数和约束条件的最优转向避碰幅度解。仿真实验表明，粒子群算法方法不仅有助于解决多船会遇情况下的本船最优转向角度值，而且有助于多船避碰决策系统的智能化设计与开发；③为了克服粒子群算法易陷入局部最优问题，文中还介绍了一种可用Q粒子群算法寻找全局最优的量子粒子群算法。 |
| 作者： | 王得燕 |
| 专业： | 轻工信息技术与工程 |
| 导师： | 刘以安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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