基于拟态物理学优化算法的船舶变速避碰决策

作     者：于家根 刘正江 卜仁祥 高孝日 李伟峰 YU Jiagen;LIU Zhengjiang;BU Renxiang;GAO Xiaori;LI Weifeng

作者机构：大连海事大学航海学院 

出 版 物：《中国航海》 (Navigation of China)

年 卷 期：2019年第42卷第3期

页      面：40-43,66页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金(51379026) 工信部高新技术船舶项目(80116003) 中央高校基本科研业务费专项资金(3132016002) 

主　　题：多船会遇 拟态物理学优化算法 变速 冲程 避碰 

摘      要：为能在狭窄水域多船会遇情况下快速给出安全有效的避碰决策,提出一种基于拟态物理学优化算法(Artificial Physics Optimization, APO)的船舶变速避碰决策方法。该方法利用APO算法的快速寻优能力,根据《国际海上避碰规则》对变速行动幅度的要求,限定算法中可行解的空间,考虑变速冲程和冲时对会遇的影响,提高最近会遇距离值的计算精度,建立基于碰撞危险度和变速能量损失的目标函数,迭代进化获得全局范围内最优的速度值,即船舶的决策速度。狭窄水域多船会遇案例的仿真结果表明:决策速度下船舶能够安全有效地避让各目标船舶,该决策方法可行且有效,能够为船舶驾驶人员提供避碰决策支持。