基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法.pdfVIP

第16卷第1期中国舰船研究Vol.16No.1

2021年2月ChineseJournalofShipResearchFeb.2021

网络首发地址：/kcms/detail/42.1755.TJ1021.004.html期刊网址：

引用格式：丁志国,张新宇,王程博,等.基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法[J].中国舰船研究,2021,16(1):

96–104,113.

DINGZG,ZHANGXY,WANGCB,etal.Intelligentcollisionavoidancedecision-makingmethodforunmannedships

basedondrivingpractice[J].ChineseJournalofShipResearch,2021,16(1):96–104,113.

基于驾驶实践的无人船

智能避碰决策方法

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1*1121

丁志国，张新宇，王程博，黎泉，安兰轩

1大连海事大学航海动态仿真与控制交通行业重点实验室，辽宁大连116026

2大连海事大学航海学院，辽宁大连116026

摘要:［目的］为实现沿海无人驾驶船舶自主航行，充分考虑无人驾驶船舶智能避碰决策的合理性和实时

性后，提出并建立一种基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法。［方法］首先，以本体论为基础，设计无

人驾驶船舶航行态势本体概念模型，并结合《国际海上避碰规则》及良好的船艺将船舶航行态势量化划分为

12种会遇场景；然后，从驾驶实践的角度改进影响碰撞危险度因子的模糊隶属度函数，提出一种多元碰撞危

险度评估模型，实现船舶碰撞危险度的精确计算；最后，以船舶避碰总路径最短为目标函数，提出一种基于驾

驶员视角（BOP）的智能避碰决策模型，在船舶操纵性、舵角限幅等约束下求解最优避碰策略，并在典型的会

遇场景下进行仿真实验。［结果］结果表明，该方法可以准确判断驾驶航行态势，给出合理的转向策略，实

现典型会遇场景下的有效避碰。［结论］所做研究可为实现船舶自主航行提供理论基础和方法参考。

关键词：无人驾驶船舶；驾驶实践；智能避碰决策；国际海上避碰规则

中图分类号:U664.82；TP273.5文献标志码:ADOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01781

Intelligentcollisionavoidancedecision-makingmethodfor

unmannedshipsbasedondrivingpractice

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DINGZhiguo,ZHANGXinyu,WANG