船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)的研究和船舶自動(dòng)避碰系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、船舶碰撞，不但損壞船體，危及貨物，甚至造成船毀人亡，嚴(yán)重污染海洋。雖然船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)能使鄰近船舶及岸臺能及時(shí)掌握附近海面所有船舶之動(dòng)靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動(dòng)。但是船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)還沒有解決如下問題：減少或避免人為決策失誤造成的碰撞事故。究其原因，不難發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)碰撞事故都是由于航海者的疏忽、過失以及嚴(yán)重違反海上避碰規(guī)則所導(dǎo)致。研制基于船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)的船舶自動(dòng)避碰系統(tǒng)，在一定范圍內(nèi)和程度上克服人了在收集休息方面

2、的不確定性，處理信息及在避碰操作決策方面的不穩(wěn)定性。 本文針對上述問題，首先對船舶避碰的整個(gè)過程進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，建立了安全通過距離、緊迫局面和船舶碰撞危險(xiǎn)度的數(shù)學(xué)模型，定量劃分了船舶會(huì)遇態(tài)勢和避碰行動(dòng)局面，并對如何確定船舶避碰行動(dòng)時(shí)機(jī)、幅度和復(fù)航時(shí)機(jī)進(jìn)行了探討。在對船舶避碰原理進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，利用船舶自動(dòng)識別系統(tǒng)和大量船舶避碰定量研究成果，提出了用遺傳算法處理船舶避碰。為了使算法性能更優(yōu)，在分布式遺傳算法基礎(chǔ)上加入了

3、動(dòng)態(tài)遷移算子。給出了改進(jìn)的分布式遺傳算法基本模型和整個(gè)算法的流程圖，對改進(jìn)的分布式遺傳算法實(shí)現(xiàn)的步驟作了詳細(xì)說明。 本文采用實(shí)值編碼，使用基于輪盤賭選擇法的選擇算子，保證每一代選擇適應(yīng)度較大的個(gè)體參與交叉；使用均勻交叉的交叉算子，保證種群盡可能在整個(gè)解空間搜索；使用基于實(shí)值編碼的變異算子，使算法能夠跳出局部最優(yōu)；使用動(dòng)態(tài)的遷移算子，使進(jìn)化能力好的子種群得到更大的空間來搜索最優(yōu)值，同時(shí)盡可能把進(jìn)化能力弱的子種群中的精英個(gè)體吸收到進(jìn)