施工水域中船舶航行路径规划研究
发布时间：2022-02-26 01:55
随着经济的日益发展,市场货运需求也随之增加,水运作为一种主要的运输方式,其所具备的优势尤其受国际运输的青睐,并且我国拥有丰富的河海资源,几年来经济的发展也带动着我国水运行业的发展。面对发展,船公司需要提高货运服务效率以保证较高水平的服务质量,从而提高市场竞争力。能够高效地将货物运送至目的地是服务质量考核的标准之一,运用路径规划可以提高航行效率,为船舶航行提供参考。近年来,我国海上工程也越来越多,海上工程的实施对过往船舶的航行产生了一定的影响。过多的施工船舶频繁出入不仅增加交通流,影响船舶通航速度,施工船舶的操作工艺所存在的潜在风险也给船舶通航安全造成威胁。而且,施工平台占用水域,不仅阻碍船舶通航,而且施工过程中的不确定因素也会对船舶通航安全造成威胁,尤其是在自然环境比较恶劣的情况下,这种威胁将会加剧。所以,海上工程的实施使得通航水域更加复杂,船舶安全通航成为路径规划的主要目标之一。因此面对增长的航运需求以及越来越多的海上施工环境,本文研究了针对施工水域特征的航行路径规划,建立了风险最小、航行时间最短,成本最低的多目标航行路径规划模型,以确保船舶效率和经济效益的同时,也能更安全地通过施工...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 路径规划研究现状
1.3.2 海上船舶航行路径规划问题的研究现状
1.3.3 国内外文献综述的简析
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 路径规划理论知识介绍
2.1 路径规划概述
2.2 路径规划的环境建模
2.2.1 栅格法和单元树法
2.2.2 拓扑地图
2.2.3 几何法
2.3 路径规划的算法
2.3.1 全局规划算法
2.3.2 局部规划算法
2.4 本章小结
3 建立施工水域中多目标航行路径规划模型
3.1 施工水域影响船舶航行因素分析
3.1.1 海上施工对船舶航行的影响
3.1.2 气象水文对船舶航行的影响
3.2 海上航线网络的确定
3.2.1 环境建模假设
3.2.2 环境建模数据处理
3.2.3 构建自由空间图
3.2.4 构建网络图
3.3 施工水域航行路径规划模型构建
3.3.1 施工水域航行路径规划的问题描述与假设
3.3.2 目标函数的构建
3.3.3 目标函数求解
4 施工水域船舶航线规划算法的研究与应用
4.1 算法求解
4.1.1 遗传算法概述
4.1.2 算法设计
4.2 基于Dijkstra与遗传算法的航行路径选择算例分析
4.2.1 算例描述与参数设定
4.2.2 结果分析
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进多步长蚁群算法的机器人路径规划[J]. 张原艺,章政,王泉. 计算机工程与设计. 2018(12)
[2]基于AIS实时数据的航道交通拥堵快速判定方法[J]. 何正伟,刘力荣,杨帆,王开森. 中国航海. 2018(02)
[3]基于AHPSO算法的无人艇多目标路径规划[J]. 冯辉,刘梦佳,徐海祥. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]复杂水网中船舶航行路径多目标规划模型[J]. 周春辉,陈铭章,何义才,徐周华,文元桥. 中国航海. 2017(02)
[5]基于遗传算法的船舶导航路径规划研究[J]. 郑广成. 舰船科学技术. 2017(10)
[6]船舶自动航行中的多目标遗传算法应用[J]. 吴汉才,谢保峰. 舰船科学技术. 2016(22)
[7]基于动态风浪环境的我国近海船舶避台航线优化[J]. 张进峰,王晓鸥,刘永森. 中国航海. 2016(02)
[8]矩形限制区域的Dijkstra改进算法[J]. 洪进,范云龙,李勇华. 空军预警学院学报. 2016(03)
[9]基于改进遗传算法的室内移动机器人路径规划[J]. 李天旭,陈广大. 制造业自动化. 2015(20)
[10]蚁群算法和遗传算法结合的航线生成[J]. 张金水,何立居,李启华,李晓阳,吴国华. 中国航海. 2015(02)
博士论文
[1]车辆自组织网络环境下动态路径诱导系统的建模与优化策略研究[D]. 吴磊.山东大学 2014
[2]避障路径规划的算法研究[D]. 戴光明.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]不确定信息环境下客船航线安全性研究[D]. 周翔宇.大连海事大学 2016
[2]复杂海上工程施工期的通航安全动态风险评价模型研究[D]. 王群朋.武汉理工大学 2014
[3]基于ArcGIS的海上安全航线规划系统研究[D]. 甘茂成.武汉理工大学 2013
[4]基于蚁群算法的船舶航线设计方法的研究[D]. 朱青.哈尔滨工程大学 2011
[5]应急物流车辆的动态路径诱导研究[D]. 臧子慧.华南理工大学 2010
[6]基于遗传算法的舰船航行路径规划技术研究[D]. 李丽.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3644095
【文章来源】：大连海事大学辽宁省211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 路径规划研究现状
1.3.2 海上船舶航行路径规划问题的研究现状
1.3.3 国内外文献综述的简析
1.4 研究内容与技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 路径规划理论知识介绍
2.1 路径规划概述
2.2 路径规划的环境建模
2.2.1 栅格法和单元树法
2.2.2 拓扑地图
2.2.3 几何法
2.3 路径规划的算法
2.3.1 全局规划算法
2.3.2 局部规划算法
2.4 本章小结
3 建立施工水域中多目标航行路径规划模型
3.1 施工水域影响船舶航行因素分析
3.1.1 海上施工对船舶航行的影响
3.1.2 气象水文对船舶航行的影响
3.2 海上航线网络的确定
3.2.1 环境建模假设
3.2.2 环境建模数据处理
3.2.3 构建自由空间图
3.2.4 构建网络图
3.3 施工水域航行路径规划模型构建
3.3.1 施工水域航行路径规划的问题描述与假设
3.3.2 目标函数的构建
3.3.3 目标函数求解
4 施工水域船舶航线规划算法的研究与应用
4.1 算法求解
4.1.1 遗传算法概述
4.1.2 算法设计
4.2 基于Dijkstra与遗传算法的航行路径选择算例分析
4.2.1 算例描述与参数设定
4.2.2 结果分析
5 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进多步长蚁群算法的机器人路径规划[J]. 张原艺,章政,王泉. 计算机工程与设计. 2018(12)
[2]基于AIS实时数据的航道交通拥堵快速判定方法[J]. 何正伟,刘力荣,杨帆,王开森. 中国航海. 2018(02)
[3]基于AHPSO算法的无人艇多目标路径规划[J]. 冯辉,刘梦佳,徐海祥. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]复杂水网中船舶航行路径多目标规划模型[J]. 周春辉,陈铭章,何义才,徐周华,文元桥. 中国航海. 2017(02)
[5]基于遗传算法的船舶导航路径规划研究[J]. 郑广成. 舰船科学技术. 2017(10)
[6]船舶自动航行中的多目标遗传算法应用[J]. 吴汉才,谢保峰. 舰船科学技术. 2016(22)
[7]基于动态风浪环境的我国近海船舶避台航线优化[J]. 张进峰,王晓鸥,刘永森. 中国航海. 2016(02)
[8]矩形限制区域的Dijkstra改进算法[J]. 洪进,范云龙,李勇华. 空军预警学院学报. 2016(03)
[9]基于改进遗传算法的室内移动机器人路径规划[J]. 李天旭,陈广大. 制造业自动化. 2015(20)
[10]蚁群算法和遗传算法结合的航线生成[J]. 张金水,何立居,李启华,李晓阳,吴国华. 中国航海. 2015(02)
博士论文
[1]车辆自组织网络环境下动态路径诱导系统的建模与优化策略研究[D]. 吴磊.山东大学 2014
[2]避障路径规划的算法研究[D]. 戴光明.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]不确定信息环境下客船航线安全性研究[D]. 周翔宇.大连海事大学 2016
[2]复杂海上工程施工期的通航安全动态风险评价模型研究[D]. 王群朋.武汉理工大学 2014
[3]基于ArcGIS的海上安全航线规划系统研究[D]. 甘茂成.武汉理工大学 2013
[4]基于蚁群算法的船舶航线设计方法的研究[D]. 朱青.哈尔滨工程大学 2011
[5]应急物流车辆的动态路径诱导研究[D]. 臧子慧.华南理工大学 2010
[6]基于遗传算法的舰船航行路径规划技术研究[D]. 李丽.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3644095
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3644095.html
