Game control methods in navigator decision support system

• Autorzy: Lisowski J.

Warianty tytułu

PL

Metody sterowania rozgrywającego w systemie wspomagania decyzji nawigatora

• Konferencja: European Safety and Reliability Conference, ESREL 2005 (16 ; 27-30.06.2005 ; Gdynia-Sopot-Gdańsk)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper introduces the application of selected methods of game theory for automation of the processes of moving object steering and the game control processes in marine navigation and mathematical models of safe ship controI. The controI goal is defined first folIowed by a description of the base model and a presentation of approximated models of multi-stage positional game and multi-step matrix game of safe ship steering in a colIision situation. For each approximated model of the dynamic game, an appropriate method of safe steering to support the navigator's decision in a colIision situation has been assigned. The Positional Game (POSGAME) and the Risk Game (RISKGAME) controI aIgorithms have been designed in the MATLAB language. The considerations have been iIIustrated an example of a computer simulation of the POSGAME and RISKGAME algorithms to determine the safe ship's trajectory in situations of passing many of the objects encountered, recorded on the ships radar screen in real navigational situation at sea. Finally, the sensitivity of ship game controI to inaccurate data from the ARPA anti-colIision radar system is presented.

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie wybranych metod teorii gier do automatyzacji procesów sterowania obiektami ruchomymi, procesy sterowania w nawigacji morskiej oraz modele matematyczne bezpiecznego sterowania statkiem. Zdefiniowana jest funkcja celu sterowania, a następnie opisany jest model podstawowy oraz modele uproszczone wieloetapowej gry pozycyjnej i wielokrokowej gry macierzowej procesu bezpiecznego sterowania statkiem w sytuacjach kolizyjnych. Każdemu modelowi uproszczonemu przyporządkowany jest odpowiedni algorytm wspomagania decyzji manewrowej nawigatora w sytuacji kolizyjnej. Rozważania zilustrowane są przykładami komputerowej symulacji algorytmów do wyznaczania bezpiecznej trajektorii statku w sytuacji mijania się z większą liczbą spotkanych obiektów zarejestrowanej na ekranie radaru w rzeczywistej sytuacji na morzu. Artykuł kończy ocena wrażliwości bezpiecznego sterowania statkiem na niedokładność informacji z radarowego systemu antykolizyjnego ARPA.

Słowa kluczowe

PL

bezpieczne sterowanie statkiem; nawigacja morska; sterowanie automatyczne; algorytm wspomagania decyzji; symulacja komputerowa

• Wydawca: Warsaw University of Technology, Faculty of Transport
• Czasopismo: Archives of Transport
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 17, iss.3-4
• Strony: 133--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lisowski J.

• Maritime University of Gdynia, Faculty of Electrical Engineering, 83 Morska St., 81-225 Gdynia, Poland

Bibliografia

• 1. Isaacs R.: Differential games. John Wiley and Sons, New York, 1965.
• 2. Lisowski J.: Simulation models of the safe ship’s steering process in collision situations. [In:] Brebbia M. (ed): Risk Analysis. Wit Press Computational Mechanics, Southampton-Boston, 2002, p. 13-22.
• 3. Lisowski J.: Game control of moving objects. Proc. of the 15-th IFAC World Congress, Barcelona, 2002, p. 1-6.
• 4. Lisowski J.: Game ship control in collision situations. Proc. of the 10-th IEEE International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics, Miedzyzdroje, 2004, p. 221-228.
• 5. Lisowski J.: The multistage positional game of process decision in marine collision situations. Proc. of the 15-th International Conference on Systems Science, Wroclaw, 2004, p. 312-320.
• 6. Lisowski J.: Multistep matrix game with the risk of ship collision. [In:] Brebbia M. (ed): Risk Analysis IV. Wit Press Computational Mechanics, Southampton-Boston. 2004, p. 669-680.
• 7. Lisowski J.: Mathematical modeling of a safe ship optimal control process. Polish Journal of Environmental Studies, No. 1(14), 2005, p. 68-75.
• 8. Lisowski J.: Dynamic games methods in navigator decision support system for safety navigation. Advances in Safety and Reliability (Proceedings of the European Safety and Reliability Conference ESREL 2005), Vol. 2, A.A. Balkema Publishers, London-Singapore, 2005, p. 1285-1292.
• 9. Lisowski J.: Comparative analysis of safe ship control methods. Proc. of the 11-th Int. Conf. on Methods and Models in Automation and Robotics, Miedzyzdroje, 2005, p. 149-154.
• 10. Lisowski J.: Game and computational intelligence decision making algorithms for avoiding collision at sea. Proc. of the IEEE Int. Conf. on Technologies for Homeland Security and Safety, TEHOSS 2005, Gdansk, 2005, p. 71-78.
• 11. MilohT., Sharma S. D.: Maritime collision avoidance as a differential game. Schifftechnik, No. 1(24), 1977, p. 69-88.
• 12. Nowak A. S.: Advances in Dynamic Games. Birkhauser, Boston, 2000.
• 13. Padfield P.: An agony of collisions. London, 1966.
• 14. Straffin P. D.: Game theory and strategy. The Mathematical Association of America, Washington, 1993.
• 15. Vincent T. L.: Collision avoidance at sea. Proc. of the Workshop Enschede Differential Games and Applications, 1977.