海上航線規(guī)劃的算法研究.pdf

1、路徑規(guī)劃問題是計(jì)算機(jī)學(xué)科中經(jīng)典的研究熱點(diǎn)之一,有悠久的研究歷史,已經(jīng)有很多成熟的路徑規(guī)劃算法應(yīng)用到城市交通網(wǎng)絡(luò),旅游規(guī)劃,管線布局等各個領(lǐng)域。隨著航海技術(shù)的發(fā)展,海上運(yùn)輸在整個交通運(yùn)輸系統(tǒng)中所占比重的逐步增大,海上運(yùn)輸日益繁忙,交通流量也相應(yīng)增大,制定一條經(jīng)濟(jì)安全的航線成為一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。
　　 目前,隨著數(shù)字海洋技術(shù)的迅速發(fā)展,船舶的航行不再局限于原有的固定航線,可以根據(jù)提供比較精確的海洋數(shù)據(jù)來尋求航線。因此,本文指出了海

2、上航行網(wǎng)絡(luò)與城市交通網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別,根據(jù)海上航行規(guī)劃所面臨的問題,考慮海上航線網(wǎng)絡(luò)具有大面積的可行區(qū)域,島嶼間距比較大且分布集中等特點(diǎn),其無法簡單的表示為圖論的點(diǎn),線形式的網(wǎng)絡(luò)圖,從而,設(shè)計(jì)了一種的新的路徑規(guī)劃算法,將其應(yīng)用到海上航線的設(shè)計(jì)上。
　　 經(jīng)典的路徑規(guī)劃方法主要來源于機(jī)器人路徑規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域。機(jī)器人的路徑規(guī)劃所需信息都是從傳感器得來,往往是局部路徑規(guī)劃。地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域的規(guī)劃主要是針對城市交通網(wǎng)絡(luò),往往是將道路,

3、建筑物抽象為圖論中的邊,點(diǎn),構(gòu)造一個具有固定路線的全局通路圖。
　　 本文的路徑規(guī)劃方法不依賴于原有的固定航線,從環(huán)境表示,搜索策略,優(yōu)化方法三個方面談及,環(huán)境表示方面,將每個障礙物識別出來,并采用簡單的包圍盒代替復(fù)雜的障礙物；搜索策略方面,根據(jù)兩點(diǎn)之間線段最短的原理,根據(jù)起始點(diǎn)、終止點(diǎn)劃定搜索范圍,縮減搜索空間,以障礙物作為處理單元,航線總是沿著終點(diǎn)的方向不斷的繞過障礙物生成路徑,從生成的路徑中選取最佳路徑,并對路徑進(jìn)行優(yōu)化處