e--航海環(huán)境下的船舶自主氣象航線設(shè)計方法.pdf

1、目前，國內(nèi)外針對海運船舶的岸上氣象導(dǎo)航服務(wù)己非常廣泛。然而，很多船舶由于費用、保密性等原因，難以使用氣象導(dǎo)航公司提供的服務(wù)。氣象航線對于船舶的航行安全以及經(jīng)濟效益起著非常重要的作用，尤其是在航運市場不景氣、岸上氣象導(dǎo)航存在著諸多局限與不足的情況下，船舶自主氣象航線的設(shè)計顯得尤為必要。
　　結(jié)合e-航海戰(zhàn)略的實施與發(fā)展，本文提出了e-航海環(huán)境下的船舶自主氣象航線設(shè)計方法，主要是以海上水文氣象預(yù)報信息為依據(jù)，以船舶和貨物能承受的風(fēng)浪環(huán)

2、境為約束，使船舶在航行過程中能夠根據(jù)預(yù)報實時優(yōu)化航線，在避開大風(fēng)浪區(qū)域的同時，減少不必要的繞航，最終獲得安全、高效的航行路徑。
　　本文首先總結(jié)了影響船舶航行安全的水文氣象要素以及風(fēng)浪對船舶的影響，闡述了e-航海環(huán)境下的水文氣象預(yù)報服務(wù)過程和技術(shù)。在分析航程最短的優(yōu)化目標(biāo)以及格點形式的氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從海運船舶自主氣象航線設(shè)計的特點出發(fā)，提出將蟻群算法應(yīng)用于求解氣象航線，并設(shè)計了更合適的啟發(fā)函數(shù)，提高了算法的搜索速度。以TSP問

3、題為例詳細(xì)描述了蟻群算法的基本原理以及數(shù)學(xué)模型，針對其中的重要參數(shù)進(jìn)行了MATLAB仿真實驗分析，解決了后續(xù)實驗中的算法取值問題。定義了大風(fēng)浪區(qū)域、網(wǎng)格屬性、路徑搜索策略、約束準(zhǔn)則與航線代價函數(shù)等，建立了船舶自主氣象航線優(yōu)化模型，并對蟻群算法求解氣象航線問題進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。此外，本文提出了航線平滑策略，使求解模型得到的航線更加符合航海實際，具有實際操作意義。
　　最后，基于上述的優(yōu)化模型以及算法求解氣象航線問題的具體設(shè)計，本文進(jìn)