宽水域船舶智能避碰决策算法验证及优化

论文片段—验验证方案28-313.2推理流程的验证31-333.2.1模拟实验验证方案31-333.3模拟实验验证分析33-453.3.1仿真实验平台33-343.3.2模拟实验结果分析34-45第4章船舶智能避碰决策算法的优化45-584.1数学模型的优化45-474.1.1避让幅度45-464.1.2预测相对运动航向46-474.2算法的局部优化47-584.2.1最小航迹偏移局部优化算法4船舶智能避碰决策论文,算法论文,几何分析论文,实验验证论文,优化论文,
摘要：船舶智能避碰决策研究是国内外航海领域十分关注的问题,为了减少船舶碰撞事故的人为因素。我校研发团队经过长期的研究已形成了船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelpgent Decision~making for Vessel Colpsion Avoidance,简称PIDVCA)理论,并构建了PIDVCA算法(以下简称算法)。船舶会遇态势的复杂多变性以及受《国际海上避碰规则》(以下简称《规则》)和海员习惯做法等多重约束,在算法合理性、适用性和稳定性还存在一些问题论文标准格式。为了解决算法存在的问题,基于前期研究基础,围绕国家自然科学基金项目的研究内容,开展了宽水域船舶智能避碰算法的验证和优化研究工作。简要介绍了PIDVCA理论,在充分认识和理解其研究、研究思路和决策原理的基础上,认真分析研究了怎样将人的决策思维“感知、信息处理、知识应用、分析判断、推理决策等”移植到计算机,使机器决策能达到“拟人智能”避碰效果的关键技术——PIDVCA的数学模型、推理流程。算法是核心技术,包含了一系列的数学模型和推理流程,程序形式将定性的思维和定量的计算有机。其次,围绕算法的合理性和适用性问题,理论分析和实验相的方法,对算法验证,了运用平面解析几何分析求证数学模型和设计性模拟实验方案测试推理流程的算法验证方法。先对已经建立的各类数学模型,包括避让幅度、避让时机、恢复航行时机、新航向预测参数、限制时间等,绘制几何模型图,推导各类数学模型的几何公式验证模型的正确性,检查各种交会特征条件数学模型的适用性;然后基于嵌入PIDVCA程序动态链接库构建的“航行安全与自动避碰仿真测试平台”,利用设计的性模拟实验方案测试算法推理流程的正确性和决策的合理性论文格式排版。,算法验证发现的数学模型的错误与遗漏、推理逻辑的疏忽和错误以及程序漏洞等问题,开展了算法优化研究工作。具体几何图解分析推导,修正和补充了数学模型的错误与遗漏,解决了算法的适用性问题;观察模拟实验,辅以Visual studio C++编译器环境跟踪调试,分析导致推理逻辑错误的原因,流程图分析纠正推理逻辑的错误。算法优化的内容:一是并实施了“最小航迹偏移局部优化算法”,解决了特殊会遇局面存在不合理的避碰效果;二是研究并实现了前期算法尚未考虑的紧迫危险下的智能避碰决策算法,完善了算法,增强了算法的实用性论文例文。论文的研究工作,较好地解决了算法的适用性、合理性和实用性问题,因此,本选题具有的研究价值,对推动研究成果的应用具有实际。关键词：船舶智能避碰决策论文算法论文几何分析论文实验验证论文优化论文
摘要4-5
Abstract5-9
第1章 绪论9-15

1.1 研究背景和国内外研究现状9-12

1.1 研究背景9-10

1.2 研究现状10-12

1.2 研究的目的、内容和方法12-15

1.2.1 研究的目的12-13

1.2.2 研究内容13

1.2.3 研究方法13-14

1.2.4 论文的章节结构14-15

第2章 船舶智能避碰决策算法的原理15-26

2.1 智能避碰决策思想15-17

2.2 船性质分类17-19

2.1 交会属性划分17-18

2.2 直航船与让路船划分18-19

2.3 改向避让措施的划分19

2.3 避碰决策模型19-23

2.3.1 安全会遇距离19-20

2.3.2 紧迫局面距离20-22

2.3.3 最晚避让时机22

2.3.4 避让幅度和避让时机22-23

2.3.5 恢复航向时机23

2.4 避让决策方法23-26

2.4.1 单船避让决策方法23-24

2.4.2 多船避让决策方法24-25

2.4.3 多次避让决策方法25-26

第3章 船舶智能避碰决策算法的验证26-45

3.1 数学模型的验证26-31

3.

1.1 平面解析几何分析验证方法26-28

3.

1.2 模拟实验验证方案28-31

3.2 推理流程的验证31-33
3.

2.1 模拟实验验证方案31-33

3.3 模拟实验验证分析33-45

3.1 仿真实验平台33-34

3.2 模拟实验结果分析34-45

第4章 船舶智能避碰决策算法的优化45-58

4.1 数学模型的优化45-47

4.

1.1 避让幅度45-46

4.

1.2 预测相对运动航向46-47

4.2 算法的局部优化47-58
4.

2.1 最小航迹偏移局部优化算法47-49

4.

2.2 航向和航速的稳定性处理49-51

4.

2.3 多次避让决策的优化51

4.

2.4 紧迫危险的决策算法51-58

第5章 58-60
致谢60-61
参考文献61-64
在学期间发表的学术论文64