基于船舶火灾蔓延态势的路径规划算法

以63 500载重吨油船的船舱为研究对象,通过对火灾蔓延模拟仿真试验数据进行图表分析,得出在不同工作条件下固定检测点位置的温度、CO浓度和烟气浓度的变化规律.对基于火灾实时态势的导航网格动态生成方法以及对应的逃生路径规划方法进行研究,得出动态更新导航网格的具体算法.对传统A*算法路径节点选择问题进行改进,得出适应船舱火灾蔓延信息的最短逃生路径规划算法,试验结果表明,该算法的寻路效率较高.     

基于船舶火灾仿真的火灾蔓延态势风险模糊评价方法

以63500 DWT油船船舱作为研究对象,针对温度、烟雾浓度、CO浓度这3个主要影响因素,采用Pyrosim软件对船舱火灾进行模拟仿真.通过仿真结果,分析不同工作条件下在固定检测点位置的温度、CO浓度和烟气浓度变化规律.然后利用MATAB软件,建立基于模糊神经网络的评价模型,将三维空间网格内的多元信息进行模糊综合量化分析,完成综合火灾蔓延态势风险评价,为船内人员的救援逃生指导提供重要参考依据.     

基于智能导航的舰船应急疏散路径自动定位方法

传统船舶应急疏散路径导航系统存在船舶逃生路径数据定位准确度差,应急疏散导航响应时间慢,影响人员快速逃生撤离时间。针对此问题产生根源进行深入分析,并提出基于智能导航的舰船应急疏散路径自动定位方法。对传统定位策略进行替换修正,首先导入雷达导航数据融合策略。融合船舶激光雷达数据与GPS、北斗卫星定位信号数据。接着引入路径实时定位算法,通过算法对融合数据进行实时规划引导,完成人员快速撤离。最后,通过仿真实验对传统方法与提出方法进行对比测试,证明提出方法具有定位速度快、响应速度快、路径规划准确的特点。     

蚁群优化算法在潜艇三维空间导航规划算法中的应用

潜艇三维空间导航规划是指在已知或未知的条件下,利用环境建模与路径搜索方法,为潜艇规划出安全、快速、隐蔽的航行路径。为提高导航规划算法的稳定性与效率,本文对蚁群算法进行改进,给出一种基于多蚁群协同的并行优化的潜艇导航规划算法,并使用Matlab与VC++对该算法进行仿真实验。实验结果表明,本文算法能够得到较为可行的路径规划。     

某散货船机舱火灾的数值计算与分析

机舱火灾的研究对于机舱防火设计、机舱灭火和火灾逃生有着重要意义.以FDS软件为平台,建立了某散货船机舱模型,采用大涡模拟的方法对机舱火灾的发生和发展过程进行仿真计算.得出不同时刻、不同高度时的烟气运动与火焰蔓延的变化规律,以及舱内温度场、碳烟质量浓度和CO浓度等分布情况.直观反映了散货船机舱火灾的发生和发展过程,相对传...     

港口仓库火灾模拟分析研究

以某港口仓库为发生火灾为背景,使用火灾动力模拟软件Pyro Sim软件对仓库火灾灾变过程进行了仿真。通过对火灾烟流蔓延模拟的结果分析,对仓库区域内的烟气温度、CO浓度及烟气浓度及能见度随时间变化的分布规律,考虑了火灾发生时仓库内部变化情况。分析港口仓库的对人员逃生的主要影响,并为发生火灾的情况,仓库工作人员疏散提出建议。研究结果为港口仓库应急救援和火灾逃生提供了参考。     

舰船火灾灭火辅助决策软件设计研究

介绍一种火灾灭火辅助决策软件的设计方案.该决策软件具有舱室资源显示、逃生路径规划、灭火辅助决策三大功能.讨论软件的总体架构及软件的基本工作流程,研究对软件的数据库管理技术、决策技术及基于Dijkstra算法的最佳路径规划技术等.     

突发火灾情形下客船人员疏散路径动态规划

在客船发生火灾时,疏散路径的选择受到着火点及周围环境的影响,文中对产生影响的火灾周围的温度、能见度等因素进行了研究。根据问题的描述建立相应的FDS(Fire Dynamic Simulation)模型,并使用仿真软件进行模拟得到影响因素与时间变化的关系曲线,通过分析影响因素对路径选择的干扰程度,最终确定影响因素对路径规划的干扰随时间变化的关系函数。结合火灾影响因素,采用改进的蚁群算法来实现路径动态规划。     

海上船舶无线导航传感器网络的平台应用

导航技术成为当前海上智能交通系统发展的热点。针对无线传感器网络的特性,本文设计一种开放式船舶综合导航体系架构,着重介绍基于无线传感器网络的导航算法。该方法通过代价函数为船舶规划最优导航路径。最后通过仿真实验表明,该算法可以按照导航要求,引导目标按最优路径到达指定位置。     

船舶导航网络路由算法的实现

为了解决传统船舶导航网络路由算法数据丢包率高、执行时间长的难题,提出船舶导航网络路由算法研究。根据对现有算法存在难题的分析,搭建船舶导航网络路由算法架构,以此为基础,将获取的海上船舶密度作为权重值,构造带有权重值的有向图,并对最优转发路径进行选择。以得到的结果为基础,采用局部最优方法对最优转发路径计算区域进行优化。以优化结果为依据,对网络路由节点分配模型进行构建,实现了船舶导航网络路由算法的设计。通过实验得到,与传统船舶导航网络路由算法相比较,提出的船舶导航网络路由算法极大的降低了数据丢包率,缩短了执行时间,充分说明提出的船舶导航网络路由算法具备更好的性能。     

基于改进蚁群算法的邮船舱室模块移运路径规划

针对大型邮船舱室模块运输过程中存在的移运路线长、路线混乱、舱室模块易与障碍物发生碰撞等问题,提出应用加入动态搜索模型的蚁群算法对邮船舱室模块进行路线规划,为运输舱室模块提供清晰、便捷的移运路线。对主竖区的障碍物进行分析,建立模拟实际工况的栅格地图,采用改进蚁群算法寻找移运路径。对不同位置所经过的栅格地图和蚁群数量进行动态调整。采用模拟退火算法寻找蚁群算法的参数。采用离散点分析确定移运路径的主、支通道。仿真试验结果表明,应用改进蚁群算法建立主、支通道进行舱室移运模块可有效提高舱室模块的运输效率。     

Path planning method for unmanned surface vehicle with controllable distance from obstacles北大核心CSCD

[目的]为了解决水面无人艇(USV)路径规划中安全性和平滑性方面的问题,提出一种与障碍物距离可控的USV路径规划方法。[方法]首先,结合雷达图像生成栅格化环境信息,利用维诺场算法(VFA)为每个栅格添加危险势场并建立航行界限;其次,建立与航行界限关联的危险度函数对A^(*)算法的评价函数进行改进,利用改进的A^(*)算法进行路径规划;最后,针对航行路径转向角较大的问题,采用梯度下降法(GDM)进行航行路径的平滑处理,得到满足USV实际航行要求的连续平滑路径。[结果]仿真结果表明,所提路径规划方法通过设置不同的航行界限可以实现路径与障碍物之间距离的控制且平滑性符合航行要求。[结论]该方法在USV路径规划过程中具有一定的合理性和有效性,可为USV自主避障决策提供参考。     

基于改进蚁群算法的船舶冰区航行路径规划

在北极航道开通的背景下,针对在冰区航行环境中船舶航行路径选择的特殊性,通过改进蚁群算法提高船舶航行路径的规划效果。综合考虑航线距离、航行操作复杂度和流冰规避在内的冰区航行路径影响因素,建立路径选择多目标规划模型,结合人工势场法对蚁群算法进行改进,通过人工势场法获得初始路径和节点间距离因素构造启发信息,并以电子海图为基础建立海冰覆盖率分别为30%和50%情况下的冰区航道环境栅格模型,将算法应用在栅格模型中对算法进行验证。结果表明:该算法实现简单,规划的路径优良,能够有效地满足船舶在冰区复杂环境中航行路径规划的需要。     

环境地图的格栅化及路径规划研究

电子海图中的海洋环境地理信息通常由复杂几何图形构成,在路径规划时需要建模处理,格栅化是最常用的处理方法。本文针对实际环境中的路径规划问题,分析环境地图格栅化对路径规划的影响,并介绍A^*算法在栅格地图路径规划中的应用。以某海域环境为例,对不同尺度下的栅格地图进行路径规划对比分析。研究表明,环境地图的格栅化会显著提高路径规划的效率,但是过大的网格尺度会破坏规划空间的连通性。合理地调节障碍物边界处的等效网格设置,可以保证路径规划空间的连通性,在提高路径规划效率和成功率的同时,并不会影响规划路径的最终结果。     

基于虚拟势场理论的AUV局部路径规划方法

针对自治式水下潜器（AUV）局部路径规划问题，基于虚拟势场理论研究，提出了虚拟力概念，并设计了一种改进型虚拟势场局部规划算法，解决了经典虚拟势场能算法中存在的零合力与U型障碍的局部极小问题：当AUV陷入局部极小时通过调用相应的逃避算法来摆脱局部极点。仿真结果验证了该算法对于克服虚拟势场能中存在的局部极点的有效性和可行性。     

在修船舶火场安全逃生技术要领

船舶修理过程中,清油、舱室涂装、明火、立体交叉等高危作业多,存在着发生火灾、爆炸事故的危险性。船舶发生火灾,被困在火灾现场的工作、作业人员如何安全逃生,是值得探索的现实问题。文章阐述了在修船舶火场安全逃生的原则、技术要领,可供借鉴。     

大范围环境下自主式水下潜器两种全局路径规划方法的研究

应用遗传算法(GA)和A·算法对自主式水下潜器(简称AUV)在大范围海洋环境中的全局路径规划问题进行了研究.介绍了基于栅格的环境模型及其数据结构,讨论了GA的染色体编码方式、基于知识的初始种群生成方法与适应度函数,基于领域知识设计了五种遗传算子,给出了A·算法的具体实现方法.通过仿真结果可以看出:GA采用可变长编码方式使路径描述简单、清晰,具有收敛速度快、求解实际问题效率高的特点;A*算法可在较短时间内求得相对栅格优化的路径.两种算法均可满足系统实时性要求.     

舰船狭长空间电缆火灾热流场特性数值研究

为研究舰船狭长空间内电缆发生火灾后的热流场特性规律,建立适用于狭长空间的火灾计算数学物理模型。对控制方程组进行简化和变形,用数值程序求解,得到狭长空间电缆火灾发生后烟气蔓延特性规律,舱内温度场分布以及随时间的变化,不同位置的火灾特征参数变化的差异性,以及典型工况下特征参数的阈值;探讨设备发热对火灾热流场的影响。通过分析火灾热流场特性变化规律,为狭长空间火灾探测设计提供参考。     

一种基于AIS数据的船舶航线自动规划方法

为采用航线自动规划技术设计出最优船舶航行路径,提出一种基于船舶自动识别系统(Automatic Identifi-cation System,AIS)数据和航行区域栅格化地图建立环境模型,结合蚁群算法求解最优航线的航线自动规划方法.对航行区域地图进行栅格化处理,利用海量AIS数据定义可通航栅格和障碍物栅格,结合邻接矩阵将栅格地图矩阵化,基于蚁群算法和计算得到的邻接矩阵求取最优规划航线.通过在中国沿海港口进行实例验证,说明该方法在全局最优航线自动规划方面具有经济、便捷、安全的应用效果.     

一种基于拓展支持向量机的无人船路径规划方法

为有效解决无人船实现智能航行面临的路径规划问题，提出一种基于拓展支持向量机（SVM）的路径规划方法。该方法在传统SVM路径规划方法的基础上，考虑任务途中障碍物的规避风险，将工作任务的起止点作为约束条件对传统方法进行拓展，并针对不同的应用情景给出线性路径规划和非线性路径规划的求解方法。同时，为提高路径规划的效率，从SVM的原理出发，提出一种训练集裁剪的方法，大幅度减少利用SVM求解路径时所需的训练样本个数。此外，通过仿真验证该方法的可行性和有效性。