考虑船舶操纵性约束的改进遗传算法航线规划

针对船舶复杂航行环境下的航线自动规划任务,本文设计了融合船舶运动特性的二次寻优路径规划方法,并考虑船舶操纵性约束,获得快速准确的规划航线。建立了船舶回转和降速模型,为后续本船与目标船精准会遇状态计算建立基础;为完成在海图上快速检测规划航线与陆地物标(岛屿、礁石等)的位置关系,设计一种基于四叉树方法的线段与不规则多边形边界快速检测算法;针对静、动态障碍物综合避碰规划的复杂难题,设计一种二次遗传算法寻优的路径规划方法,实现了一种高效、可行的船舶航线动态规划求解方案。在半物理船舶综合仿真平台上开展算法验证工作,基于电子海图对初始规划的5个航路点开展二次寻优,重规划后的7个航路点实现船舶航线规避目标船的任务,证明了本文算法的可行性和有效性。