基于遺傳算法的艦船航行路徑規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、最優(yōu)航行計劃設(shè)計是綜合艦橋系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，具體是指實現(xiàn)航行計劃的自動生成和優(yōu)化過程，船舶駕駛員只需要輸入起始港目的港和安全水深值，算法將根據(jù)海圖中的詳細數(shù)據(jù)信息來進行路徑規(guī)劃，最終找到安全的最短路徑。它屬于路徑規(guī)劃的范疇。本文的研究工作基于遺傳算法展開，針對遺傳算法的一些亟待解決的問題，在GA的基本理論、改進方法和非線性優(yōu)化應(yīng)用領(lǐng)域進行了深入研究，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了運用模擬退火遺傳算法來規(guī)劃最優(yōu)航行計劃。 首先，論文對遺傳算

2、法的基本理論和運行機理進行了深入的研究。在分析二進制編碼和浮點數(shù)編碼利弊的基礎(chǔ)上設(shè)計了適合本文應(yīng)用的變長浮點數(shù)編碼方式。根據(jù)艦船航行的具體情況，設(shè)計了六種遺傳操作算子，包括選擇、交叉、變異、插入、刪除和倒位算子。 其次，詳細說明了遺傳算法的特點，指出遺傳算法應(yīng)用中暴露出的缺陷，即易陷入局部最優(yōu)和收斂速度慢的問題。針對上述兩個問題研究了遺傳算法改進的幾種方法，并根據(jù)實際情況選定混合遺傳算法——模擬退火遺傳算法完成本文的最優(yōu)航行計劃