顾及恶劣海况的船舶救援路径规划

马凯强, 任利锋, 曾 喆, 万剑华

顾及恶劣海况的船舶救援路径规划

马凯强1, 任利锋2, 曾 喆1, 万剑华1

(1. 中国石油大学(华东) 海洋与空间信息学院, 山东 青岛 266580; 2. 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司海洋物探分公司, 天津 300457)

为了保障救援船舶在恶劣海况环境下能够安全、高效地到达救援区域, 本文改进人工鱼群算法开展海上救援路径规划研究。选取地形、海风和海浪等指标进行风险度量, 采用GIS(geographical infor­mation system)多指标决策方法构建海洋环境威胁场, 通过粒子群算法计算救援路径规划的最佳参数, 并实现海上救援路径搜索。实验表明, 基于改进的人工鱼群算法规划的船舶救援路径效果更优, 可为海上应急救援提供辅助决策参考。

恶劣海况; 路径规划; 人工鱼群算法

近年来, 随着海上贸易的日益繁荣, 海上安全事故频频发生。为了减少船舶人员和财产的损失, 人们对于海上突发事件的应急救援提出了很高的要求。在恶劣海况环境下, 风、浪等自然环境复杂多变, 具有较大的不可预测性, 船舶航行的风险仍然很高[1]。因此, 研究恶劣海况环境下的船舶救援路径规划方法对海上应急救援具有重要意义。

路径规划研究除了Dijkstra算法、人工势场法和A*算法等传统方法[2-3]外, 还包括蚁群算法、粒子群算法、遗传算法等群智能算法[4-5]。由于群智能算法具有搜索效率高、全局搜索能力强和适用于各种复杂环境等特点, 其已成为了当今研究的热点。王沛栋等[6]利用蚁群算法实现了机器人在静态环境下的路径规划。……