基于遺傳算法的艦船航行路徑規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、最優(yōu)航行計(jì)劃設(shè)計(jì)是綜合艦橋系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，具體是指實(shí)現(xiàn)航行計(jì)劃的自動(dòng)生成和優(yōu)化過(guò)程，船舶駕駛員只需要輸入起始港目的港和安全水深值，算法將根據(jù)海圖中的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息來(lái)進(jìn)行路徑規(guī)劃，最終找到安全的最短路徑。它屬于路徑規(guī)劃的范疇。本文的研究工作基于遺傳算法展開(kāi)，針對(duì)遺傳算法的一些亟待解決的問(wèn)題，在GA的基本理論、改進(jìn)方法和非線性優(yōu)化應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用模擬退火遺傳算法來(lái)規(guī)劃最優(yōu)航行計(jì)劃。 首先，論文對(duì)遺傳算

2、法的基本理論和運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。在分析二進(jìn)制編碼和浮點(diǎn)數(shù)編碼利弊的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適合本文應(yīng)用的變長(zhǎng)浮點(diǎn)數(shù)編碼方式。根據(jù)艦船航行的具體情況，設(shè)計(jì)了六種遺傳操作算子，包括選擇、交叉、變異、插入、刪除和倒位算子。 其次，詳細(xì)說(shuō)明了遺傳算法的特點(diǎn)，指出遺傳算法應(yīng)用中暴露出的缺陷，即易陷入局部最優(yōu)和收斂速度慢的問(wèn)題。針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題研究了遺傳算法改進(jìn)的幾種方法，并根據(jù)實(shí)際情況選定混合遺傳算法——模擬退火遺傳算法完成本文的最優(yōu)航行計(jì)劃