船舶拟人智能避碰决策理论框架的研究 被引量：23

1

作者 李丽娜 杨神化 +3 位作者 熊振南 索永峰 陈国权 王俊玲 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第2期30-34,共5页

基于十多年来在船舶智能避碰的研究基础,论述了船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Deci-sion-making for Vessel Collision Avoidance PIDVCA)的内涵,提出了PIDVCA的研究目标;根据船舶避碰的基本过程,提出了PIDVCA理论的... 基于十多年来在船舶智能避碰的研究基础,论述了船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Deci-sion-making for Vessel Collision Avoidance PIDVCA)的内涵,提出了PIDVCA的研究目标;根据船舶避碰的基本过程,提出了PIDVCA理论的基本思想和总体构架,重点论述了PIDVCA的自动化原理及其实现方法,最后概括了PIDVCA理论的特点。 展开更多

关键词 水路运输 智能自动化 船舶拟人智能避碰决策 理论框架 专家系统 机器学习

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一种新型船用智能避碰导航仪的设计与研究 被引量：5

2

作者 杨神化 李丽娜 索永峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第3期29-32,53,共5页

结合在船舶自动避碰决策系统和电子海图显示与信息系统等方面的研究成果,提出了一种新型船用智能避碰导航仪(Vessel Intelligent Collision Avoidance Navigator,简称VICAN)的设计方案,重点阐述了VICAN的系统组成、功能设计及其工作流程... 结合在船舶自动避碰决策系统和电子海图显示与信息系统等方面的研究成果,提出了一种新型船用智能避碰导航仪(Vessel Intelligent Collision Avoidance Navigator,简称VICAN)的设计方案,重点阐述了VICAN的系统组成、功能设计及其工作流程,随后对将来的研究内容进行了一些展望。VICAN在继承了传统ARPA功能的基础上,提升了ARPA的智能性,可以大大减轻船舶驾驶员的工作负担,在一定程度上解决人为因素问题对船舶航行安全的困扰,从而提高航海的总体安全性。 展开更多

关键词 水路运输 船舶 智能避碰 导航仪 VICAN 设计

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基于CSSOA的多船智能避碰决策研究 被引量：2

3

作者 徐言民 律建辉 +2 位作者 刘佳仑 李龙浩 关宏旭 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期88-96,共9页

[目的]智能避碰决策作为船舶安全航行的关键技术之一,对智能船舶的发展具有重要意义。针对多船会遇下的智能避碰决策问题,提出一种基于高斯变异和Tent混沌的改进麻雀搜索优化算法(CSSOA)。[方法]算法采用Tent混沌映射初始化麻雀原始种群... [目的]智能避碰决策作为船舶安全航行的关键技术之一,对智能船舶的发展具有重要意义。针对多船会遇下的智能避碰决策问题,提出一种基于高斯变异和Tent混沌的改进麻雀搜索优化算法(CSSOA)。[方法]算法采用Tent混沌映射初始化麻雀原始种群,提高其多样性,并对适应能力差和搜索停滞的麻雀个体进行混沌映射,利用高斯变异提升局部搜索能力和鲁棒性,改进方案优化启发式算法收敛速度慢和易陷入局部最优的问题。综合考虑船舶间船速比、最小会遇距离、相对距离、最小会遇时间、相对方位等因素,利用模糊隶属度函数建立船舶碰撞风险模型,并通过多船典型会遇场景进行实例验证。[结果]实验结果显示,改进算法的平均迭代次数较粒子群算法和原麻雀算法分别减少了77.97%和53.57%。[结论]改进后的麻雀优化算法能以更优的收敛速度寻到安全经济的避碰路径,为船舶驾驶员提供避碰决策参考。 展开更多

关键词 多船智能避碰决策 碰撞危险度模型 改进麻雀算法 避碰目标函数

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舰船自动智能避碰数学模型及其仿真研究 被引量：3

4

作者 鲍宏杨 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第10期164-169,共6页

为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型。当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题。本文提出一种... 为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型。当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题。本文提出一种新的舰船自动智能避碰数学模型,首先对舰船会遇态势进行判断;然后建立预测舰船碰撞风险判断模型,预测本舰船实施自动智能避碰方案后的复航时机是否已到,以及本舰船立即复航是否能够让清目标舰船或其他所有目标舰船;最后依据舰船碰撞风险判断结果,以当前舰船潜在碰撞风险为例,建立舰船自动智能避碰数学模型。仿真结果证明,所提模型能够实现舰船自动智能避碰。 展开更多

关键词 舰船 自动 智能避碰 数学模型

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基于航迹推演的船舶动态智能避碰方法 被引量：3

5

作者 张可 黄立文 +3 位作者 贺益雄 赵兴亚 陈家豪 黄卫国 《中国航海》 CSCD 北大核心 2023年第4期20-29,共10页

针对受限水域船舶动态智能避碰问题,将航迹预测与改进速度障碍相结合,提出一种船舶动态智能避碰方法。建立两船相对运动模型并实时计算船舶避碰运动参数,基于三自由度船舶操纵运动数学(MMG)模型和Kalman滤波算法分别预测本船(OS)和目标... 针对受限水域船舶动态智能避碰问题,将航迹预测与改进速度障碍相结合,提出一种船舶动态智能避碰方法。建立两船相对运动模型并实时计算船舶避碰运动参数,基于三自由度船舶操纵运动数学(MMG)模型和Kalman滤波算法分别预测本船(OS)和目标船(TS)下一时刻运动状态;然后结合《国际海上避碰规则》(简称《规则》)、良好船艺、航迹预测模型、速度障碍算法和航向控制系统等分析设计船舶动态智能避碰决策模型;通过仿真试验验证动态智能避碰决策模型的可行性和有效性。结果表明:该算法可满足受限水域两船和多船复杂会遇局面下船舶智能避碰,实现动态避碰条件下的船舶安全航行。 展开更多

关键词 智能避碰 速度障碍 《国际海上避碰规则》 航迹预测 船舶运动模型

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基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法 被引量：16

6

作者 丁志国 张新宇 +2 位作者 王程博 黎泉 安兰轩 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期96-104,113,共10页

[目的]为实现沿海无人驾驶船舶自主航行,充分考虑无人驾驶船舶智能避碰决策的合理性和实时性后,提出并建立一种基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法。[方法]首先,以本体论为基础,设计无人驾驶船舶航行态势本体概念模型,并结合《国际... [目的]为实现沿海无人驾驶船舶自主航行,充分考虑无人驾驶船舶智能避碰决策的合理性和实时性后,提出并建立一种基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法。[方法]首先,以本体论为基础,设计无人驾驶船舶航行态势本体概念模型,并结合《国际海上避碰规则》及良好的船艺将船舶航行态势量化划分为12种会遇场景;然后,从驾驶实践的角度改进影响碰撞危险度因子的模糊隶属度函数,提出一种多元碰撞危险度评估模型,实现船舶碰撞危险度的精确计算;最后,以船舶避碰总路径最短为目标函数,提出一种基于驾驶员视角(BOP)的智能避碰决策模型,在船舶操纵性、舵角限幅等约束下求解最优避碰策略,并在典型的会遇场景下进行仿真实验。[结果]结果表明,该方法可以准确判断驾驶航行态势,给出合理的转向策略,实现典型会遇场景下的有效避碰。[结论]所做研究可为实现船舶自主航行提供理论基础和方法参考。 展开更多

关键词 无人驾驶船舶 驾驶实践 智能避碰决策 国际海上避碰规则

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船舶智能避碰软件开发的研究 被引量：4

7

作者 杨帆 刘克中 《武汉交通科技大学学报》 2000年第5期580-582,共3页

分析了航海避碰专家系统软件开发的必要性与紧迫性 ,并对整个软件开发的思路、方法及软件要求作了论述 。

关键词 船舶智能避碰 软件开发 数学模型 避碰危险度

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复杂水域船舶智能避碰专家系统设计 被引量：12

8

作者 汤国瑞 谢新连 潘伟 《船海工程》 北大核心 2019年第3期160-165,共6页

针对复杂水域船舶碰撞风险较高的问题,选取航速、航向、距离、能见度、风、浪、流等碰撞影响因素,设计碰撞危险度的计算方法,提出环境危险度的概念及计算方法;根据二者计算结果,构建神经网络样本,利用神经网络模型进行训练;基于Matlab... 针对复杂水域船舶碰撞风险较高的问题,选取航速、航向、距离、能见度、风、浪、流等碰撞影响因素,设计碰撞危险度的计算方法,提出环境危险度的概念及计算方法;根据二者计算结果,构建神经网络样本,利用神经网络模型进行训练;基于Matlab设计复杂水域智能避碰专家系统。在对遇、追越、交叉相遇3种会遇局势下进行仿真验证,实验表明,该系统可以直接求解出碰撞危险度和环境危险度,将目标船和环境因素造成的碰撞危险区别对待,根据实际情况给出航行提示和建议。 展开更多

关键词 复杂水域 智能避碰 专家系统 模糊神经网络 碰撞危险度 环境危险度

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海上多目标船物联网智能避碰辅助决策研究 被引量：2

9

作者 郑俏妍 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第8X期94-96,共3页

船舶在海上航行的过程中,多船相遇会有不同的情况。本文将基于模拟退火的粒子群优化算法应用于海上多目标船舶智能避碰辅助决策中,建立船舶转向避碰幅度目标函数模型。最后利用仿真实验说明本文算法提高了全局的收敛速度、稳定性和通用性。

关键词 智能避碰 转向避碰幅度 粒子群优化算法

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基于AIS与机器视觉检测的船桥智能避碰系统

10

作者 李红卫 陈业程 《船舶标准化工程师》 2023年第3期20-23,共4页

为提高目标识别率,基于自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)与机器视觉检测的船桥智能避碰系统,提出针对大背景中微小船舶目标的检测方法,主要包括图像预处理、图像处理和目标识别。试验结果表明:单纯视觉检测目标识别... 为提高目标识别率,基于自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)与机器视觉检测的船桥智能避碰系统,提出针对大背景中微小船舶目标的检测方法,主要包括图像预处理、图像处理和目标识别。试验结果表明:单纯视觉检测目标识别率可达到98.52%,AIS与机器视觉检测设备共同工作情况下识别率可达到100%。研究成果可为船桥智能避碰系统的设计提供一定参考。 展开更多

关键词 智能避碰 机器视觉检测 微小目标检测 图像处理

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基于人工智能和软计算的船舶自动避碰决策算法 被引量：7

11

作者 吕红光 尹勇 +1 位作者 尹建川 胥文 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第3期35-40,118,共7页

为减少或避免人为失误导致的船舶碰撞事故,保证船舶安全航行,对自动避碰系统进行深入研究,其中船舶自动避碰决策算法是一个重要问题。对此,综述专家系统、模糊逻辑、神经网络、进化计算、群智能及免疫算法等人工智能和软计算方法在该领... 为减少或避免人为失误导致的船舶碰撞事故,保证船舶安全航行,对自动避碰系统进行深入研究,其中船舶自动避碰决策算法是一个重要问题。对此,综述专家系统、模糊逻辑、神经网络、进化计算、群智能及免疫算法等人工智能和软计算方法在该领域中的应用,并对相关研究成果进行分类整理和不足分析,指出人工智能和软计算方法应用于船舶智能避碰决策算法中的研究方向。 展开更多

关键词 船舶 人工智能 软计算 智能避碰 决策算法

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基于ECDIS的舰船避碰智能决策支持系统 被引量：2

12

作者 施平安 何立居 《广州航海高等专科学校学报》 2009年第1期10-12,共3页

提出基于ECDIS的舰船避碰智能决策支持系统的研究新思路,主要从系统体系结构、知识库与知识表示、模型库、推理机构等方面进行介绍.

关键词 ECDIS 舰船避碰 避碰专家系统 智能避碰决策支持系统

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内河渡船危险预警及避碰决策 被引量：2

13

作者 郭健 李丽娜 +1 位作者 高建杰 李国定 《中国航海》 CSCD 北大核心 2020年第3期8-14,共7页

为保证渡船安全航行,基于内河渡船驾驶员的经验,运用相对运动几何分析法建立内河渡船碰撞危险预警等级量化几何模型;结合专家避让操纵知识库,运用船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Decision-Making for Vessel Collison A... 为保证渡船安全航行,基于内河渡船驾驶员的经验,运用相对运动几何分析法建立内河渡船碰撞危险预警等级量化几何模型;结合专家避让操纵知识库,运用船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Decision-Making for Vessel Collison Avoidance,PIDVCA)的基础模型和算法设计渡船预警和避碰决策算法流程。以镇扬汽渡船为例,在船舶智能操控仿真平台(Ship Intelligent Handle and Control,SIHC)上模拟镇扬汽渡船水域的交通流,进行仿真测试。仿真结果表明:该算法能实现镇扬汽渡船不同等级的碰撞危险预警,提供的避让决策符合规则和驾驶员的习惯。该方法可为内河渡船避碰避险决策系统开发提供理论基础,对确保渡船航行安全具有现实意义。 展开更多

关键词 内河渡船 专家知识 危险预警 船舶拟人智能避碰决策 避碰决策

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水面无人艇动态避碰策略研究 被引量：8

14

作者 尚明栋 朱志宇 周涛 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第9期69-73,共5页

针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰... 针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰。通过实验仿真表明,该方法有效地完成USV对动态障碍物的危险避碰,符合USV实际航行避碰操纵要求。 展开更多

关键词 水面无人艇 操纵运动模型 智能避碰

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不同船舶自动避碰系统功能的比较分析 被引量：1

15

作者 侯蕴 崔建辉 《珠江水运》 2021年第16期40-42,共3页

80%以上的海上碰撞事故都来自于人为的疏忽或者错误操作造成的,为了减少此类现象,就需要技术水平上提高船舶自动化,从而达到船舶航行本质安全的目的。近些年来有关船舶智能避碰技术的研究已成为热点,本文从避碰信息获取以及避碰决策算... 80%以上的海上碰撞事故都来自于人为的疏忽或者错误操作造成的,为了减少此类现象,就需要技术水平上提高船舶自动化,从而达到船舶航行本质安全的目的。近些年来有关船舶智能避碰技术的研究已成为热点,本文从避碰信息获取以及避碰决策算法两方面总结了目前的一些研究成果,并对这些成果进行整理,比较分析其优势和劣势,并对其应用于具体场景的适用性进行分析。 展开更多

关键词 智能避碰 航行安全 人工智能 决策算法

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无人艇智能航路规划系统研究 被引量：6

16

作者 贾宇 艾维 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第5期115-119,共5页

近年来,随着人工智能等高新技术的发展,无人平台的发展日新月异,以无人水面艇为代表的无人平台受到国内外专家学者越来越多的关注。其中航路规划系统是实现无人艇正常航行和体现无人艇智能化的关键技术之一。目前大多数航路规划算法适... 近年来,随着人工智能等高新技术的发展,无人平台的发展日新月异,以无人水面艇为代表的无人平台受到国内外专家学者越来越多的关注。其中航路规划系统是实现无人艇正常航行和体现无人艇智能化的关键技术之一。目前大多数航路规划算法适用的场景主要为无人艇的自由航行,避碰能力单一,且未充分考虑无人艇自身欠驱动型以及机动能力的限制,很难满足复杂障碍环境下智能避碰的需求。本文设计基于分层规划的航路规划方案,提出多单元模块下的无人艇航路规划策略,并基于无人艇自身特性设计对应的轨迹规划单元。最后在GIS数据上,对所设计的智能航路规划系统进行仿真验证,实验结果验证系统的有效性和实用性。 展开更多

关键词 无人水面艇 航路规划 智能避碰 分层规划 轨迹规划

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船舶避让行动浅析

17

作者 杨星 《世界海运》 2001年第4期1-2,共2页

从建立船舶智能避碰系统所需要的角度出发，对船舶避碰过程中的会遇态势、避让责任、避让时机和避让行动等问题进行了分析和归类。

关键词 智能避碰系统 会遇态势 避让责任 避让时机 避让行动 船舶避让

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船舶智能决策关键技术实现方案研究 被引量：6

18

作者 周丹 张宝晨 +1 位作者 文捷 耿雄飞 《中国水运》 2019年第10期47-48,共2页

为研究船舶智能航行关键技术智能决策实现过程方案,对智能决策的实现过程进行分析,并对智能决策过程中的关键问题确定航线智能规划目标、建立航线规划模型、确定避碰决策目标、碰撞危险度等进行了分析,提出智能决策实现过程方案。

关键词 智能决策 航线智能规划 智能避碰

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船舶“无人驾驶”可行性研究 被引量：2

19

作者 艾小波 林联平 《水运管理》 2015年第11期13-15,共3页

为了减少船舶驾驶员劳动强度及人为误判导致的船舶灾难性后果,提高安全性和经济效益,通过分析船舶智能研究概况和"无人驾驶"船舶的优越性,提出实现船舶"无人驾驶"的必要条件,包括高度智能化的船舶、外部实时环境信... 为了减少船舶驾驶员劳动强度及人为误判导致的船舶灾难性后果,提高安全性和经济效益,通过分析船舶智能研究概况和"无人驾驶"船舶的优越性,提出实现船舶"无人驾驶"的必要条件,包括高度智能化的船舶、外部实时环境信息的采集、法规的修订。"无人驾驶"船舶除了可以更安全、更经济外,对解决船员招聘难与船员需求增加的矛盾也有重要意义。 展开更多

关键词 船舶 无人驾驶 智能避碰

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