自主船舶与有人驾驶船舶动态博弈避碰决策

[目的]为实现船舶的高效避碰与安全航行,针对自主船舶与有人驾驶船舶混合航行环境下的交互避碰问题展开研究,提出一种多智能体交互的船舶动态博弈避碰决策方法。[方法]依据驾驶实践,理解并分析混行环境下的船舶避碰问题,基于《国际海上避碰规则》量化船舶会遇态势及碰撞危险,引入动态博弈理论,将存在碰撞危险的船舶个体建模为博弈中具有独立思想的参与者,并以船舶的航向改变量为博弈策略,在船舶安全性收益、社会性收益及经济性收益约束下求解船舶的最优行动序列,以及将船舶驾驶员风格的差异化引入仿真实验中以验证避碰决策的有效性。[结果]结果显示,所提方法能够在自主船舶与有人驾驶船舶混行场景下实现多船的安全会遇;各船在面对不同驾驶风格的目标船舶时均能类人地调整自身的行为策略,从而实现安全避让。[结论]所做研究可为自主船舶及有人驾驶船舶的避碰决策提供参考。

基于船间效应的水文船舶作业避让探讨

船间效应是诱发船舶碰撞事故的主要因素之一,驾驶者在实际作业中常忽视其影响。水文船舶作为小型船舶,在狭窄水域作业时受船间效应的影响较大,且测验规范对涉水作业精度的要求,降低了水文船舶的避让能力,其发生安全事故的风险明显高于其它船舶。为保障水文船舶航行安全,驾驶者应知晓避让责任和掌握操纵技能。根据《中华人民共和国内河避碰规则》的要求,结合水文船舶的作业特性,总结水文船舶在会船、近岸、横越等情况下的避让操纵,以期为水文船舶驾驶者操纵船舶提供有益的借鉴。

目标规避条件下反舰导弹捕捉概率的计算方法

阐述了射击距离较远时有前置量方式射击导弹捕捉概率计算方法存在的问题.通过分析目标规避机动的数学模型,建立了符合战场实际情况的目标规避条件下捕捉概率计算模型,并给出算例分析,对可提高捕捉概率的射击方式及射击瞄准点优化等相关问题研究具有一定的参考价值.

船舶碰撞事故取证中的操纵意图分析

船舶碰撞事故取证分析旨在识别涉事船舶的操纵动机、行为进而判断涉事船舶决策的合理性。基于Dempster-Shafer证据理论对船舶操纵质量进行量化评估,针对碰撞双方的交互行为,使用时间滑动窗口对双方行为实施交叉分析,使得船舶的决策和操纵质量能在更具体的背景下得到评判。典型船舶碰撞案例的仿真分析表明,所提算法能有效提取涉事船舶的操纵意图。

基于船舶操纵的中国东海商船转向避让渔船建模

为研究我国东海海域中商船安全避让渔船的问题,在深入分析渔船作业的特点及其避让要求的基础上,结合避碰几何学原理,从商船二阶非线性响应型操纵运动数学模型角度出发,运用船舶航向改变控制算法建立商船转向避让渔船数学模型。针对该模型,利用MATLAB搭建避让仿真平台,进行实船仿真试验。试验结果表明:该模型可解决商船安全避让渔船问题。

内河船舶避碰决策智能优化研究

针对内河船舶航行及内河航道的诸多特点,分析影响内河船舶碰撞危险的各种因素,建立内河船舶碰撞危险度的评判模型;重点对内河船舶避碰决策及优化展开研究,系统化描述保证船舶安全、经济航行的多种条件,提出相应的避碰决策模型,并在此基础上拟应用优化理论展开探讨。

超高速船舶的安全航行

提出了超高速船的定义，及结合该类船舶的操纵特征必须考虑的安全对策及有关操纵要领、船员职责和培训要求。

规避高速舰舰艇机动软件试验仿真评估方法研究

文章提出了两种评估规避高速舰舰艇机动软件的数学模型,实现了通过仿真该模型进行试验评估的方法,并通过规避高速舰舰艇机动试验数据对评估方法进行了检验,结果表明,两种仿真评估方法精确高效。

基于人工势场-操纵运动混合模型的船舶路径规划

为提高船舶全局路径规划的合理性和安全性,提出了一种考虑船舶操纵运动性能的路径规划方法.首先引入偏转力矩和船舶领域对传统的人工势场法进行改进;然后研究了人工势场法与船舶操纵运动模型融合的机理,构建了一种人工势场-操纵运动混合模型;最后通过求解该混合模型完成了船舶在两类典型静态障碍物环境中的路径规划.仿真结果表明:此方法规划出的路径,不仅可以安全避开周围环境中的障碍物,而且与传统人工势场法相比,经过障碍物时拐角更平缓,每一处路径的转向角都能满足船舶操纵运动性能的约束,路径平滑度更高,更符合船舶实际航行工况的要求.