大角度交叉局面下船舶避碰算法设计与仿真研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

船舶作为重要的水上交通工具，承担着全球货物运输的重要任务。

随着海上交通运输量的逐年增长，船舶碰撞事故的风险也日益增加。

特别是在大角度交叉局面等复杂航行环境下，船舶避碰难度更大，一旦发生事故，往往会导致严重的经济损失和人员伤亡。

2. 本选题国内外研究状况综述

船舶避碰作为航海领域的关键问题，一直受到国内外学者的广泛关注。

近年来，随着人工智能技术的发展，智能避碰算法逐渐成为研究热点。

国内学者在船舶避碰领域取得了一定的成果，特别是在传统避碰规则和模型方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将在分析大角度交叉局面下船舶避碰特点和难点的基础上，建立船舶运动模型和环境模型，并设计基于优化算法的避碰策略，最后开发仿真平台进行验证。

1. 主要内容

1.大角度交叉局面下船舶避碰特点和难点分析:-分析大角度交叉局面下船舶运动规律，包括船舶之间的相对运动关系、碰撞危险区域等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、模型建立、算法设计、仿真实验和结果分析等方法，逐步开展研究工作。

1.首先，进行文献调研，收集国内外关于船舶避碰、人工智能算法、仿真技术等方面的相关文献，了解国内外研究现状，为研究方向的确定和研究方法的选择提供参考。

2.其次，进行大角度交叉局面下船舶避碰特点和难点分析。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.针对大角度交叉局面这一特定场景进行深入研究，分析其特点和难点，并提出相应的避碰算法，以提高算法的针对性和有效性。

2.将人工智能算法应用于船舶避碰领域，突破传统避碰方法的局限性，设计能够适应复杂动态环境的智能避碰算法。

3.构建逼真的船舶运动模型和环境模型，考虑船舶操纵特性、风流影响等因素，使仿真结果更接近实际情况。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘志雄, 郭晨, 吴春杰, 等. 基于改进人工势场法的船舶避碰决策研究[j]. 中国航海, 2021, 44(04): 102-108.

[2] 孙立成, 郭威, 王刚, 等. 基于改进速度障碍法的船舶避碰决策方法[j]. 海军工程大学学报, 2021, 33(04): 99-105 112.

[3] 李鹏, 郭晨, 刘志雄, 等. 基于改进 a*算法的船舶避碰路线规划[j]. 大连海事大学学报, 2021, 47(02): 30-36.