基于遺傳算法的船舶避碰決策研究.pdf

1、隨著計算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展，航海領(lǐng)域的自動化和智能化研究成為航?？萍脊ぷ髡咝碌难芯糠较?，研究船舶智能避碰系統(tǒng)目的就是尋求避碰局面下的最優(yōu)避碰方案。遺傳算法作為一種優(yōu)化算法，在解決目標(biāo)優(yōu)化問題時，能夠在求解速度和求取最優(yōu)解中找到一個很好的平衡點。它以決策變量某種形式的編碼為運算對象，從由眾多方案組成的初始群體開始搜索，在搜索過程中能夠自動獲取和積累有關(guān)搜索空間的知識，并自適應(yīng)地控制搜索過程。算法通過遺傳操作算子產(chǎn)生新的種群，利用適應(yīng)度

2、函數(shù)評價種群中個體的優(yōu)劣，通過不斷的進(jìn)化，能夠求得最優(yōu)解或較優(yōu)解。本文嘗試將遺傳算法應(yīng)用于船舶避碰決策研究，在眾多的避碰方案中，綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)和國際海上避碰規(guī)則等因素，尋求出較優(yōu)的避碰方案。 本文首先分析國內(nèi)外船舶智能避碰決策的現(xiàn)狀，簡單地闡述本課題的研究意義；第二章對船舶避碰的基本原理和船舶運動參數(shù)的計算方法進(jìn)行分析，并分析避碰決策的目標(biāo)和要求；第三章在闡述了遺傳算法基本原理和特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合船舶避碰的原理，建立基于遺傳

3、算法的船舶避碰決策模型。該模型不僅充分考慮了船舶避讓航線的安全性和經(jīng)濟(jì)性，而且考慮到避碰規(guī)則對船舶避碰的要求。設(shè)計三種基本的遺傳操作算子對初始隨機(jī)生成的眾多避碰航線進(jìn)行遺傳操作，經(jīng)過一定代數(shù)的進(jìn)化，得出較優(yōu)的避碰方案，并設(shè)計對算法的性能進(jìn)行有效評價的方法。論文在第四章利用VisualC++對建立的基于遺傳算法的船舶避碰模型進(jìn)行實例仿真，通過對利用遺傳算法求取的較優(yōu)避讓方案進(jìn)行動態(tài)演示，檢驗結(jié)果的有效性，對結(jié)果進(jìn)行一定的評價；最后，論文對