Planowanie i wizualizacja bezpiecznych manewrów statków oparte na zmodyfikowanym diagramie Cockcrofta

Szłapczyński, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Planowanie i wizualizacja bezpiecznych manewrów statków oparte na zmodyfikowanym diagramie Cockcrofta

Autorzy

Szłapczyński R.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://pnpw-transport.publisherspanel.com/resources/html/cms/MAINPAGE

Identyfikatory

Warianty tytułu

Evolutionary Planning of Safe Ship Tracks Based on a Modified Course Alteration Diagram

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł przedstawia kontynuację badań autora nad planowaniem bezpiecznych trajektorii statków za pomocą algorytmów ewolucyjnych. Prezentowana metoda poszukuje optymalnego zbioru bezpiecznych trajektorii wszystkich statków biorących udział w spotkaniu. Bieżąca wersja metody zakłada ograniczoną widzialność i obowiązywanie Prawidła 19 Międzynarodowych Przepisów o Zapobieganiu Zderzeniom na Morzu (MPZZM) zamiast Prawideł 11 - 18. Uzupełnieniem metody jest proponowane narzędzie do wizualizacji wszystkich możliwych manewrów antykolizyjnych, które umożliwia nawigatorowi dokonanie szybkiego wyboru bezpiecznej kombinacji nowego kursu i prędkości statku. Artykuł skupia się na zapewnieniu zgodności wyników z Prawidłem 19, oraz z jego interpretacją. Wyniki potwierdzają skuteczność obydwu narzędzi i możliwość zastosowania ich w pokładowym systemie wspomagania decyzji nawigatora.

The paper presents the continuation of the author’s research on ship track planning by means of Evolutionary Algorithms (EA). The method uses EA to search for an optimal set of safe tracks for all ships involved in an encounter. The current version of the method assumes restricted visibility, when Rule 19 of COLREGS [4] applies instead of Rules 11 to 18. The method is supplemented by a collision avoidance visualisation tool, which enables the navigator to choose quickly a safe combination of own course and speed. The paper is focused on compliance with Rule 19 of COLREGS. The experiments’ results confirm the effectiveness of both tools and suggest that they could be applied in on-board decision support systems.

Słowa kluczowe

ograniczona widzialność algorytmy ewolucyjne manewry antykolizyjne

restricted visibility evolutionary algorithms collision avoidance manoeuvres

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

Rocznik

2015

Tom

z. 105

Strony

67--79

Opis fizyczny

Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szłapczyński R.

Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa

Bibliografia

1. Cheng X., Liu Z.: Trajectory Optimization for Ship Navigation Safety Using Genetic Annealing Algorithm. Proceedings of ICNC 2007 Third International Conference on Natural Computation, 4, 2007, s. 385 – 392.
2. Cockcroft A.N., Lameijer J.N.F.: A Guide to Collision Avoidance Rules. Butterworth-Heinemann. 2011.
3. Coldwell T.G.: Marine Traffic Behaviour in Restricted Waters. The Journal of Navigation. 36, Cambridge 1983.
4. COLREGS: Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea. International Maritime Organization, London 1972 [z poprawkami z 2009 r,].
5. Ito M., Feifei Z., Yoshida N.: Collision avoidance control of ship with genetic algorithm. Proceedings of the 1999 IEEE International Conference on Control Applications, vol. 2, 1999, s. 1791 - 1796.
6. Lenart A.S.: Collision threat parameters for a new radar display and plot technique. The Journal of Navigation, 36, Cambridge 1983, s. 404–410.
7. Lenart A.S.: Manoeuvring to required approach parameters — CPA distance and time. Annual of Navigation, 1/99, Gdynia 1999, s. 99-108.
8. Lisowski J.: The Dynamic Game Models of Safe Navigation, International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 1, no. 1, Gdynia 2007.
9. Lisowski J.: The Sensitivity of Safe Ship Control in Restricted Visibility at Sea, International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, 6, no. 1, Gdynia 2012.
10. Michalewicz Z., Fogel D.B.: How To Solve It: Modern Heuristics. Springer-Verlag, Berlin 2004.
11. Smierzchalski R., Michalewicz Z.: Modelling of a Ship Trajectory in Collision Situations at Sea by Evolutionary Algorithm, IEEE Transactions on Evolutionary Computation. No. 3 Vol. 4, 2000, s. 227-241.
12. Statheros T., Howells G., McDonald-Maier K.: Autonomous Ship Collision Avoidance Navigation Concepts, Technologies and Techniques, The Journal of Navigation, 61, Cambridge 2008, s. 129–142.
13. Szlapczynski R.: A unified measure of collision risk derived from the concept of a ship domain, The Journal of Navigation., 59, Cambridge 2006, s. 477-490.
14. Szlapczynski R.: Evolutionary Sets of Safe Ship Trajectories Within Traffic Separation Schemes. The Journal of Navigation. 66, Cambridge 2012, s. 65-81.
15. Tam C.K., Bucknall, R.: Path-Planning Algorithm for Ships in Close-Range Encounters. Journal of Marine Science Technology. 15, 2010, s. 395–407.
16. Tsou M. C., Hsueh C. K.: The Study of Ship Collision Avoidance Route Planning by Ant Colony Algorithm. Journal of Marine Science and Technology. 18(5), 2010, s. 746–756.
17. Tsou M. C., Kao S.-L., Su C.-M.: Decision Support from Genetic Algorithms for Ship Collision Avoidance Route Planning and Alerts. The Journal of Navigation, 63, Cambridge 2010, s. 167–182.
18. Yang L.L., Cao S.- H., Li B.Z.: A Summary of Studies on the Automation of Ship Collision Avoidance Intelligence. Journal of Jimei University (Natural Science), 2, 2006.
19. Zeng X.: Evolution of the Safe Path for Ship Navigation. Applied Artificial Intelligence. 17, 2003, s. 87–104.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-db11dfed-9873-46df-98fe-a7675b80d8ad