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题名基于改进灰狼算法的北极冰区船舶路径规划研究
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作者
章文俊
林俣曈
孟祥坤
周翔宇
杨雪
贾小飞
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机构
大连海事大学航海学院
大连海事大学大连市自主航运安全技术重点实验室
深圳引航站
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出处
《中国航海》
CSCD
北大核心
2024年第4期11-18,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2801005)
辽宁省中央引导地方科技发展资金项目(2023JH6/100100055)
+1 种基金
国家自然科学基金青年项目(52201408,52301416)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132023144,3132023130)
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文摘
为满足船舶冰区安全航行的实际需求,提出一种基于改进灰狼算法(GWO)的路径规划模型。传统GWO在进行冰区船舶路径规划时,具有路径搜索能力强和高实时性的特点,但仍存在搜索路径长、收敛速度慢等缺陷。通过引入Tent混沌映射优化狼群初始值,增强狼群的多样性,提高全局搜索能力;采用Levy飞行与随机游走策略,分别增强了全局与局部的寻优能力;加入贪心机制保留适应度更优的路径解。在利用极地操作限制评估风险指数系统(POLARIS)生成风险指数结果(I_(RO))的基础上构建冰区栅格图,融合海冰密集度与海冰厚度等冰情数据后,开展仿真试验。试验结果表明:提出的改进模型性能最优,相比于传统的3种典型算法,在规划路径长度、运行时间和平滑程度等方面,提升的最大值分别为6.5%、82.5%和62.5%,能较好地满足船舶在冰区复杂航行环境中的路径规划需要。
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关键词
船舶冰区航行
路径规划
灰狼算法
Levy飞行
极地操作限制评估风险指数系统
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Keywords
ship navigation in ice
path planning
GWO
Levy flight
POLARIS
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分类号
U675.9
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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