基于社会情感优化算法的船舶转向避碰决策

针对多船会遇时转向避碰决策的难题,提出一种运用社会情感优化算法(Social Emotional Optimization Algorithm,SEOA)求取最佳转向避碰幅度的决策方法。基于国际海上避碰规则和良好船艺对转向行动的要求,分别对互见和不在互见两种情况,建立船舶转向避碰行动矩阵,根据目标船的相对方位和船舶类型确定转向避碰的行动向量,限定问题的求解空间。将船舶碰撞危险度和航程损失作为目标函数,在个体情绪值控制下迭代进化,求取全局范围内的最优转向避碰幅度。仿真结果表明,将社会情感优化算法用于船舶转向避碰决策是可行且有效的,能为船舶驾驶人员的决策提供支持。

转向结合变速避让行动的定量分析

以相对运动线变化角α＝１７．５°为船舶大幅度避让行动衡准，对不同相对舷角的来船，对本船采取转向结合变速的避让行动时的转向和变速幅度进行定量分析。

不同船速比对改向避让效果的影响

为了研究船速比在船舶驾驶员制定改向避让决策时的影响,运用船舶相对运动几何原理建立船速比与改向避让施舵点、改向幅度之间的数学模型,分析不同目标交汇特征下船速比(K≥1)分别对施舵点和改向幅度的影响。仿真实验结果表明,船速比(K≥1.5)较大的情况下,本船按《国际海上避碰规则》(以下简称规则)改向避让的效果不显著,对左正横附近来船,可能产生安全隐患。

基于改进蚁群算法的船舶避碰路径规划决策支持

针对在开阔水域两船不同会遇态势下避碰路径规划问题,为了能够快速计算出安全经济的避碰路径,提出以碰撞危险度及航行距离为指标建立归一化的非线性目标函数模型,改进蚁群算法的转移概率公式及信息素更新公式。采用改进蚁群算法规划最优避碰路径,计算最优的避碰转向角度、复航转向角度、复航时间。仿真结果表明,该算法可快速收敛并计算出最优避碰路径参数,所得参数与实际情况相吻合。该方法可有效应用在开阔水域船舶避碰路径规划问题中。

船舶最佳转向避碰幅度决策模型

根据国际海上避碰规则及对船员的大量调查 ,利用模糊统计原理 ,对规则规定的三种会遇局面及船舶避碰操纵局面进行了划分 .根据建立安全度模糊函数和易察觉模糊函数 ,确定了转向避碰中大幅度量化值 .