大风浪条件下考虑避碰脆弱性的多船避碰决策研究

现阶段,船舶运行已经被广泛应用,如运输业、旅游业等,当前船舶行业也在不断地发展和进步。但是船舶在实际航行的过程中通常会受到极端天气的影响,特别是大风浪,会降低船舶性能,同时也会出现多船碰撞的情况,因此相关研究人员需要针对此情况进行研究分析,计算脆弱性,同时也需要考虑船舶的实际情况,进而制定多船避碰决策。多船碰撞决策,可以在很大程度上保证在大风浪的情况下,降低船舶航行的危险,同时也可以有效地避免出现多船碰撞的情况,提升航行的安全,降低发生安全事故的概率。

基于CSSOA的多船智能避碰决策研究

[目的]智能避碰决策作为船舶安全航行的关键技术之一,对智能船舶的发展具有重要意义。针对多船会遇下的智能避碰决策问题,提出一种基于高斯变异和Tent混沌的改进麻雀搜索优化算法(CSSOA)。[方法]算法采用Tent混沌映射初始化麻雀原始种群,提高其多样性,并对适应能力差和搜索停滞的麻雀个体进行混沌映射,利用高斯变异提升局部搜索能力和鲁棒性,改进方案优化启发式算法收敛速度慢和易陷入局部最优的问题。综合考虑船舶间船速比、最小会遇距离、相对距离、最小会遇时间、相对方位等因素,利用模糊隶属度函数建立船舶碰撞风险模型,并通过多船典型会遇场景进行实例验证。[结果]实验结果显示,改进算法的平均迭代次数较粒子群算法和原麻雀算法分别减少了77.97%和53.57%。[结论]改进后的麻雀优化算法能以更优的收敛速度寻到安全经济的避碰路径,为船舶驾驶员提供避碰决策参考。