船舶擴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的經(jīng)濟損失。為了提高船舶安全性，就需要加強對船舶自動避碰的研究，促進船舶往自動化、智能化發(fā)展，從而減少船舶碰撞事故的發(fā)生，減少生命財產(chǎn)的損失。
　　船舶在避碰的過程中不僅要考慮安全性，還要考慮經(jīng)濟性，所謂經(jīng)濟性就是盡量減少船舶采取避碰行動所付出的代價。本文考慮用擴展式博弈這一數(shù)學(xué)方法決策出船舶避碰

2、過程中應(yīng)該采取的最優(yōu)行動方案，將船舶避碰決策問題轉(zhuǎn)化為船舶在有限通信輔助下與其他船舶進行博弈的過程，本文將這種博弈定性為完美信息動態(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理的基礎(chǔ)上考慮采用基于模糊綜合評判的方法計算船舶碰撞危險度，將所計算出的當(dāng)前局勢下的船舶碰撞危險度作為船舶動態(tài)博弈避碰采取行動的依據(jù)。通過建立船舶動態(tài)避碰博弈模型，將船舶的自動避碰問題放在博弈論的框架下進行討論，并設(shè)計船舶避碰博弈擴

3、展樹與算法，來求解船舶避碰行動組合序列。
　　為驗證船舶動態(tài)避碰博弈模型的有效性，本文利用VC和LibUIDK等軟件來實現(xiàn)船舶擴展式博弈避碰決策系統(tǒng)。針對兩船的三種典型會遇態(tài)勢分別進行了仿真，并且針對每種會遇態(tài)勢都做了有、無《規(guī)則》約束的對比，仿真效果良好，驗證了船舶動態(tài)避碰博弈模型的有效性，能夠讓兩船能夠動態(tài)協(xié)調(diào)避碰，并且在保證安全的前提下實現(xiàn)博弈收益最大化。
　　本文所研究的水域是開闊水域，適用于船舶過程中的碰撞危險形成