船舶擴(kuò)展式博弈避碰決策系統(tǒng)建立與仿真研究.pdf

1、近些年航運(yùn)業(yè)發(fā)展很快，使得海上交通量不斷增大，再加上船舶逐漸趨向大型化、高速化發(fā)展，直接或間接地提高了船舶碰撞的頻率并增加了由碰撞所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。為了提高船舶安全性，就需要加強(qiáng)對(duì)船舶自動(dòng)避碰的研究，促進(jìn)船舶往自動(dòng)化、智能化發(fā)展，從而減少船舶碰撞事故的發(fā)生，減少生命財(cái)產(chǎn)的損失。
　　船舶在避碰的過(guò)程中不僅要考慮安全性，還要考慮經(jīng)濟(jì)性，所謂經(jīng)濟(jì)性就是盡量減少船舶采取避碰行動(dòng)所付出的代價(jià)。本文考慮用擴(kuò)展式博弈這一數(shù)學(xué)方法決策出船舶避碰

2、過(guò)程中應(yīng)該采取的最優(yōu)行動(dòng)方案，將船舶避碰決策問(wèn)題轉(zhuǎn)化為船舶在有限通信輔助下與其他船舶進(jìn)行博弈的過(guò)程，本文將這種博弈定性為完美信息動(dòng)態(tài)博弈，并且是離散的、帶有合作性質(zhì)的博弈。
　　本文在深入研究船舶避碰機(jī)理的基礎(chǔ)上考慮采用基于模糊綜合評(píng)判的方法計(jì)算船舶碰撞危險(xiǎn)度，將所計(jì)算出的當(dāng)前局勢(shì)下的船舶碰撞危險(xiǎn)度作為船舶動(dòng)態(tài)博弈避碰采取行動(dòng)的依據(jù)。通過(guò)建立船舶動(dòng)態(tài)避碰博弈模型，將船舶的自動(dòng)避碰問(wèn)題放在博弈論的框架下進(jìn)行討論，并設(shè)計(jì)船舶避碰博弈擴(kuò)

3、展樹(shù)與算法，來(lái)求解船舶避碰行動(dòng)組合序列。
　　為驗(yàn)證船舶動(dòng)態(tài)避碰博弈模型的有效性，本文利用VC和LibUIDK等軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)船舶擴(kuò)展式博弈避碰決策系統(tǒng)。針對(duì)兩船的三種典型會(huì)遇態(tài)勢(shì)分別進(jìn)行了仿真，并且針對(duì)每種會(huì)遇態(tài)勢(shì)都做了有、無(wú)《規(guī)則》約束的對(duì)比，仿真效果良好，驗(yàn)證了船舶動(dòng)態(tài)避碰博弈模型的有效性，能夠讓兩船能夠動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)避碰，并且在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)博弈收益最大化。
　　本文所研究的水域是開(kāi)闊水域，適用于船舶過(guò)程中的碰撞危險(xiǎn)形成