基于改进樽海鞘群算法的船舶避碰决策及仿真实验

作者：徐言民; 夏东升; 关宏旭; 刘佳仑; 李龙浩; 律建辉

来源：武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2023, 1-12.

• 改进樽海鞘
• 船舶避碰决策
• 多目标优化算法
• 国际海上避碰规则

为使船舶驾驶员在开阔水域内避免发生船舶碰撞事故，针对多船会遇避碰决策中过渡依赖单一寻优决策的问题采用了加入自适应权重的樽海鞘群优化算法(Weight Salp Swarm Algorithm， WSSA)，在算法中融入国际海上避碰规则(Convention on the International regulations for Presenting Collisions at Sea，COLREGs)和良好船艺的要求。使用速度障碍法判断船舶的碰撞危险度并将多船会遇避让的过程中避让的安全性、经济性以及船舶领域侵入程度作为建立避碰决策的目标函数。算法测试的结果中，WSSA与原始樽海鞘群算法（SSA）以及经典粒子群算法(Partide Swam Optimization， PSO)相比较，WSSA算法在收敛的精度和速度方面都明显优于SSA和PSO算法.船舶避让决策仿真实验结果表明WSSA在寻找最优碰撞路线的过程中迭代的次数更少，精度更高。有效地提高了船舶避碰决策的反应度和选取避让路线的精确度，为船舶驾驶人员的避碰决策提供一些建议和参考。

• 单位
  南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）; 武汉理工大学; 内河航运技术湖北省重点实验室