气象不确定下的船舶避台路径优化

• 作者: 王军 朱芍颐 王冠卓 王美蓉
• 来源期刊: 大连海事大学学报
• 关键词: 航海技术 船舶避台 路径规划 全局规划 局部规划 A*算法 人工势场(APF)
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 56-62,70
• 页数: 8页
• 分类号: U666.135
• 语种: 中文
• DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2021.02.007

摘要

为减小船舶在海上航行时遭遇台风的高风险,设计了兼顾全局与局部规划的避台路径优化方案,运用A*算法与人工势场法(APF)并加以改进,分别应用于全局规划与局部规划中.在A*算法的代价函数中加入了来自燃油消耗与安全性带来的影响,并采用路径更贴近实际航路的24邻域节点扩展法;另外,解决了 APF中局部极小值与不可达的问题,并引入了信息熵的概念来解决气象因素不确定的问题.测试结果表明,该方法在船舶即将遭受台风影响且台风预报存在不确定性情况下,可以设计一条合理的避台路径.该避台路径优化方法在安全性的基础上兼具经济性与稳定性,能够为船舶安全航行避障提供新的方法.