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岛礁区-定线制水域自主航行决策方法
1
作者
常路宾
刘进来
+2 位作者
何芳
李平兰
李开龙
《海军工程大学学报》
北大核心
2025年第4期9-20,共12页
针对岛礁区-定线制水域的自主航行决策问题,以担杆水道为研究对象,提出了符合《避碰规则》和良好船艺的自主航行决策方法。首先,通过解析电子海图和历史AIS数据构建数字化交通环境,基于三自由度MMG模型进行船舶操纵推演,设计OP-PID航向...
针对岛礁区-定线制水域的自主航行决策问题,以担杆水道为研究对象,提出了符合《避碰规则》和良好船艺的自主航行决策方法。首先,通过解析电子海图和历史AIS数据构建数字化交通环境,基于三自由度MMG模型进行船舶操纵推演,设计OP-PID航向控制器和改进ELOS制导方法,以实现自动航行;然后,结合自然和交通环境,进行会遇局面辨识和碰撞危险度识别,并计算避让时机和幅度。仿真实验结果表明:自动航行模型在大角度转向时仍能稳定跟踪计划航线,偏差距离在5m以内;在AIS数据仿真中,本船通过两次右转成功避让4艘目标船;在手动设置目标船的仿真中,本船针对不同会遇局面采取相应避让措施,并最终恢复计划航线。该研究成果为岛礁区-定线制水域的自主航行提供了有效决策方法。
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关键词
岛礁区-定线制水域
自主航行
数字化交通环境
航向控制
航线跟踪
在线阅读
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职称材料
河口多定线制复杂水域船舶操纵自主决策方法
2
作者
贺益雄
张胡伟
+3 位作者
刘姣润
赵兴亚
向守源
王兵
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1047-1056,共10页
为解决河口多定线制复杂水域船舶操纵自主决策问题,以浏河口至北槽水域为例,围绕数字化环境、航行规则融入、船舶操纵性限制和特殊水域下的避碰机理等关键科学问题进行了研究。在数字化交通环境中,归纳和量化解析规则要求,结合非线性船...
为解决河口多定线制复杂水域船舶操纵自主决策问题,以浏河口至北槽水域为例,围绕数字化环境、航行规则融入、船舶操纵性限制和特殊水域下的避碰机理等关键科学问题进行了研究。在数字化交通环境中,归纳和量化解析规则要求,结合非线性船舶操纵特性下的控制和过程预测方法探究该类水域船舶行为特征约束下的避碰机理,建立可行航向航速求取方法,提出了一种能动态自适应系统剩余误差和目标船随机运动的多因素约束下的操纵自主决策方法。在预设场景下,船舶在0,38,1 184,1 537,2 166,3 678,3 808 s右转4°、减速、右转5°并减速、减速、左转3°加速、右转3°并减速、减速可安全通过。实验表明,提出的方法能在复杂环境中安全避让,并及时跟踪航线。
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关键词
河口多定线制水域
数字化交通环境
避碰机理
船舶操纵自主决策
航线跟踪
在线阅读
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职称材料
成山角水域动态自适应自主航行决策方法
被引量：
5
3
作者
贺益雄
于德清
+2 位作者
刘霄
王丰
牟军敏
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1680-1688,共9页
为研究成山角分道通航制水域船舶自主航行方法,本文数字化了该水域交通环境,探究了碰撞危险度量化模型和动态避碰机理。建立了耦合船舶航向控制方法、非线性操纵运动模型和航线跟踪方法的自动航行模型。基于时序滚动提出了能适应目标船...
为研究成山角分道通航制水域船舶自主航行方法,本文数字化了该水域交通环境,探究了碰撞危险度量化模型和动态避碰机理。建立了耦合船舶航向控制方法、非线性操纵运动模型和航线跟踪方法的自动航行模型。基于时序滚动提出了能适应目标船机动和自校正误差的自主航行决策方法,该方法考虑了避碰规则和良好船艺的要求。实验结果表明:本船可让清所有目标船并按计划航线航行;预设场景中,本船在31 s、3762 s右转14°、5°可安全通过。本文提出的方法可为分道通航制水域的自主航行提供理论基础。
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关键词
分道通航制
碰撞危险度
避碰机理
自主航行决策
航线跟踪
避碰规则
良好船艺
交通
环境
数字化
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职称材料
题名
岛礁区-定线制水域自主航行决策方法
1
作者
常路宾
刘进来
何芳
李平兰
李开龙
机构
海军工程大学
出处
《海军工程大学学报》
北大核心
2025年第4期9-20,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(62373367)。
文摘
针对岛礁区-定线制水域的自主航行决策问题,以担杆水道为研究对象,提出了符合《避碰规则》和良好船艺的自主航行决策方法。首先,通过解析电子海图和历史AIS数据构建数字化交通环境,基于三自由度MMG模型进行船舶操纵推演,设计OP-PID航向控制器和改进ELOS制导方法,以实现自动航行;然后,结合自然和交通环境,进行会遇局面辨识和碰撞危险度识别,并计算避让时机和幅度。仿真实验结果表明:自动航行模型在大角度转向时仍能稳定跟踪计划航线,偏差距离在5m以内;在AIS数据仿真中,本船通过两次右转成功避让4艘目标船;在手动设置目标船的仿真中,本船针对不同会遇局面采取相应避让措施,并最终恢复计划航线。该研究成果为岛礁区-定线制水域的自主航行提供了有效决策方法。
关键词
岛礁区-定线制水域
自主航行
数字化交通环境
航向控制
航线跟踪
Keywords
island and reef-routing area
autonomous navigation
digital traffic environment
course control
route tracking
分类号
U675.96 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
河口多定线制复杂水域船舶操纵自主决策方法
2
作者
贺益雄
张胡伟
刘姣润
赵兴亚
向守源
王兵
机构
武汉理工大学航运学院
武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室
武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1047-1056,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(52071249,52271367)资助。
文摘
为解决河口多定线制复杂水域船舶操纵自主决策问题,以浏河口至北槽水域为例,围绕数字化环境、航行规则融入、船舶操纵性限制和特殊水域下的避碰机理等关键科学问题进行了研究。在数字化交通环境中,归纳和量化解析规则要求,结合非线性船舶操纵特性下的控制和过程预测方法探究该类水域船舶行为特征约束下的避碰机理,建立可行航向航速求取方法,提出了一种能动态自适应系统剩余误差和目标船随机运动的多因素约束下的操纵自主决策方法。在预设场景下,船舶在0,38,1 184,1 537,2 166,3 678,3 808 s右转4°、减速、右转5°并减速、减速、左转3°加速、右转3°并减速、减速可安全通过。实验表明,提出的方法能在复杂环境中安全避让,并及时跟踪航线。
关键词
河口多定线制水域
数字化交通环境
避碰机理
船舶操纵自主决策
航线跟踪
Keywords
estuarine multi-class ships routeing system
digital traffic environment
collision avoidance mechanism
autonomous decision-making
ship track keeping
分类号
U675.96 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
成山角水域动态自适应自主航行决策方法
被引量：
5
3
作者
贺益雄
于德清
刘霄
王丰
牟军敏
机构
武汉理工大学航运学院
武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1680-1688,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1600603)
国家自然科学基金项目(52071249).
文摘
为研究成山角分道通航制水域船舶自主航行方法,本文数字化了该水域交通环境,探究了碰撞危险度量化模型和动态避碰机理。建立了耦合船舶航向控制方法、非线性操纵运动模型和航线跟踪方法的自动航行模型。基于时序滚动提出了能适应目标船机动和自校正误差的自主航行决策方法,该方法考虑了避碰规则和良好船艺的要求。实验结果表明:本船可让清所有目标船并按计划航线航行;预设场景中,本船在31 s、3762 s右转14°、5°可安全通过。本文提出的方法可为分道通航制水域的自主航行提供理论基础。
关键词
分道通航制
碰撞危险度
避碰机理
自主航行决策
航线跟踪
避碰规则
良好船艺
交通
环境
数字化
Keywords
traffic separation scheme
collision risk index
mechanism of collision avoidance
autonomous naviga⁃tion decision
route tracking
COLREGs
good seamanship
traffic environment digitization
分类号
U675.79 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岛礁区-定线制水域自主航行决策方法
常路宾
刘进来
何芳
李平兰
李开龙
《海军工程大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
河口多定线制复杂水域船舶操纵自主决策方法
贺益雄
张胡伟
刘姣润
赵兴亚
向守源
王兵
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
成山角水域动态自适应自主航行决策方法
贺益雄
于德清
刘霄
王丰
牟军敏
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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