考虑风浪流影响的船舶路径规划及算法

摘要

针对船舶路径规划中较少考虑海洋气象环境影响的问题,以保证航行安全为前提、以航行耗时最短为目标,建立一种风浪流作用下船舶路径智能规划方法。首先,计算风、波浪和水流的干扰力导致的船舶失速。其次,考虑碍航区边界不规则特性利用凸包算法构建安全航行空间,基于Maklink法和Dijkstra算法求解初始路径。然后,为提高算法收敛速度设计了交叉变异算子自适应进化的改进遗传算法,采用主从并行机制实现自适应遗传算法对初始路径优化。最后,对该方法进行仿真实验,并与未考虑水深限制和风浪流干扰的情况对比。结果表明:该方法规划的路径能够成功避开不安全航行水域,并使航行耗时缩短,有助于提升船舶航行效率,助力船舶智能化发展。