船舶自动航行中的多目标遗传算法应用

船舶自动航行是未来航海领域重要的关键技术,算法通过对船舶航行目标及安全水域的分析,自动的寻找船舶航行最佳路径,属于路径规划研究一类。标准遗传算法通过对遗传物质基因的继承和映射,来寻找自然进化过程中的最优解,也是解决路径规划类问题的重要方法,但是其最优解往往会陷入局部最优,需要进行优化。本文研究海上自动航行中的路径匹配模型,利用多目标遗传算法给出船舶路径规划图解决方法,并对算法进行仿真。     

不可估测因素影响下船舶航行安全性分析

在航运事业中最重要的目标在于保证海上船舶航行安全准确。而航运事业受多种因素影响,为提高航海安全性,对海上船舶航行影响进行调查和分析,并通过相关调查数据对航海安全影响因素参数进行统计、对航行指数进行计算、对海上船舶航行安全预报应用作初步探讨。对海洋环境预报资料安全性影响因素和船舶内在安全影响因素进行了系统分析,根据调查数据,建立有效的海洋船舶航行安全航行指数,并分析和讨论了船舶航行指数安全性预报带来的效益和应用前景,最后对海洋船舶航行安全指数在航海应用上进行总结。     

Zigbee网络船舶自动稳定方法研究

船舶稳定控制系统一直是船舶安全航行控制最重要的设备之一,由于海上行情环境异常复杂,其对于风流、海浪、潮汐的数学补偿模型并不是线性。Zigbee是一种由无线通信模块组成的信息传输网络,可以在内部实现高效实时的数据传输。本文研究自由三维驱动在船舶航行稳定性中的路径跟踪模型,利用Zigbee网络原理设计了船舶自适应稳定控制系统,来跟踪船舶运行推进环路中的实际运行轨迹与参考的误差,最终通过仿真证明此方法的有效性。     

海洋环境数值预报资料对海上船舶航行安全性模式的探讨

主要分析海洋环境预报资料,如海浪和海上能见度等海洋环境因素对海上船舶航行安全性影响较大。特别在引入海浪和能见度安全分析因素(影响基数)的基础上,建立有效的海洋船舶航行安全指数(航行指数),并分析和讨论了船舶航行指数给海上船舶航行安全性预报带来的效益和应用前景,最后对海洋船舶航行安全指数在航海应用上进行总结。     

虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真

为使驾驶员能够识别出航道存在的危险,确保船舶航行安全,研究虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真方法。在虚拟环境下,基于船舶航道高程信息,利用连续极小泛函序列方法获取船舶航行航道等距网格数据,利用对象图像渲染引擎处理航道网格数据,得到航道地形模型。利用Solid Works软件,通过创建基准面、生成船舶船体型线以及构建船体曲面模型等过程生成船舶三维模型。根据生成的航道地形模型与船体模型,提出适用于三维空间路径规划的空间分层路径规划方法,通过逆向逐步搜索路径过程得到船舶安全航行路径规划结果。实验结果显示,该方法生成的航道地形与船体模型较为完善,路径规划过程中能够有效躲避固定障碍物与移动障碍物,既保障船舶航行安全性又确保航程最短。     

改进遗传算法的船舶航行路径规划方法

船舶航行环境十分复杂,路径规划是保证船舶智能航行的基本技术,针对当前船舶航行路径规划方法存在搜索最优路径速度慢、得到最优路径质量差等缺陷,设计了基于改进遗传算法的船舶航行路径规划方法。首先对船舶航行路径规划原理进行分析,构建船舶航行路径规划的建模环境,然后产生船舶航行路径规划的可行解,引入改进遗传算法模拟生物进化机制对船舶航行路径规划可行解进行分析,搜索到最优的船舶航行路径规划方案,最后在Matlab 2017平台上进行了船舶航行路径规划仿真测试。改进遗传算法不仅能够在有效时间内找到最优的船舶航行路径规划方案,让船舶航行路径十分安全,能够有效避开所有障碍物,而且找到船舶航行路径规划方案的迭代次数明显减少,是有一种有效的船舶航行路径规划方法。     

船舶海上航行路径三维虚拟系统设计

传统的船舶海上航行路径三维虚拟系统存在着虚拟清晰度低的缺陷,为此提出船舶海上航行路径三维虚拟系统设计。船舶海上航行路径三维虚拟系统硬件设计包括船舶海上航行路径数据信息采集单元、三维虚拟设备单元与通信单元,软件设计包括三维虚拟场景设计、船舶海上航行路径数据信息库设计与船舶海上航行路径三维虚拟设计,通过硬件与软件设计实现了船舶海上航行路径三维虚拟系统的运行。通过实验得到,设计的船舶海上航行路径三维虚拟系统虚拟清晰度比传统系统高出28%,说明设计的船舶海上航行路径三维虚拟系统虚拟效果更好。     

人工智能在船舶航行数学建模中的应用

为保障船舶在海上安全航行,提出人工智能在船舶航行数学建模中的应用。使用Maklink图论方法描述海上作业点分布,建立作业点Maklink连接图,生成船舶在作业水域内可航行网络图。建立船舶在海上作业区域航线规划数学模型,并设置约束条件;利用Dijkstra算法求解船舶在海上作业危险区域航线规划模型,得到船舶航行初始航线;利用人工智能算法内的蚁群优化算法对船舶航行初始航线实时优化处理,得到船舶航行最终航线,为船舶穿越海上作业区域实时导航。实验结果表明,该方法可有效生成船舶在作业水域航行网络图,得到初始航线并对初始航线优化处理,应用效果较佳。     

全球首个海上电子导航系统投入使用

全球首个电子海上导航服务系统(e-Navigation)“韩国版e-Navigation”已建成投入使用。韩国海洋水产部宣布,从1月30日开始,启动能够支持船舶安全航行的海上导航服务系统。全球首个电子海上导航服务系统(e-Navigation)“韩国版e-Navigation”已建成投入使用。韩国海洋水产部宣布,从1月30日开始,启动能够支持船舶安全航行的海上导航服务系统。海上导航服务系统是将信息通信技术应用于船舶航行技术的新一代海洋安全综合管理系统。其如同汽车导航仪一样,可向海上航行船舶提供海上交通状况和事故信息、气象信息等,并告知碰撞触礁等危险状况,是国际海事组织(IMO)为预防占整个海洋事故84%的人为过失引发的船舶事故,而采用的以大数据应用为基础的智能海上交通系统。该系统通过将复杂而又分散的各种海上、航行信息进行数字化和标准化。     

点亮航标指引航程--回眸中国海事航标几十年发展历程

航标是为海上船舶安全、便利地航行提供各类安全信息服务的设施或系统,是航海安全保障体系的重要组成部分,是维持水上交通运输畅通、保障船舶安全、经济航行的重要设施,对发展水上交通运输、海洋开发、渔业捕捞、国防建设和维护国家主权均起着重要的作用。“