31 / 2019-09-21 12:49:27

基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法

无人驾驶船舶；驾驶实践；智能避碰决策；国际海上避碰规则

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，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。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(Based on Operator’s Perspective )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，并在典型会遇场景下进行仿真实验。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，可为实现船舶自主航行提供理论基础和方法参考。