Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An adaptive island model of population for neuroevolutionary ship handling

Łącki Mirosław

Polish Maritime Research

|

2021

|

nr 4

142--150

EN

This study presents a method for the dynamic value assignment of evolutionary parameters to accelerate, automate and generalise the neuroevolutionary method of ship handling for different navigational tasks and in different environmental conditions. The island model of population is used in the modified neuroevolutionary method to achieve this goal. Three different navigational situations are considered in the simulation, namely, passing through restricted waters, crossing with another vessel and overtaking in the open sea. The results of the simulation examples show that the island model performs better than a single non-divided population and may accelerate some complex and dynamic navigational tasks. This adaptive island-based neuroevolutionary system used for the COLREG manoeuvres and for the finding safe ship’s route to a given destination in restricted waters increases the accuracy and flexibility of the simulation process. The time statistics show that the time of simulation of island NEAT was shortened by 6.8% to 27.1% in comparison to modified NEAT method.

2

Sterowanie hybrydowe ruchem statku

Tomera M.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2017

|

nr 98

232--244

PL

W pracy przedstawiono hybrydowy układ sterowania ruchem statku w różnych trybach operacyjnych. Opracowany układ integruje takie tryby operacyjne jak: precyzyjne manewrowanie statkiem przy małych prędkościach, sterowanie statkiem przy różnych prędkościach na kursie lub wzdłuż zadanej trajektorii oraz zatrzymywanie statku na trasie. Zrealizowanie tych rodzajów pracy wymagało zastosowania pięciu regulatorów, które zebrano w zbiorze alternatywnych regulatorów ciągłych. W zależności od rodzaju operacji wykonywanej przez statek dokonuje się wyboru odpowiednich regulatorów. Do sterowania statkiem wzdłuż zadanej trasy przejścia w różnych trybach pracy zastosowano metodę nadzorującego sterowania przełączającego. Trajektoria zadana ruchu statku składa się z odcinków prostych łączących kolejne punkty trasy przejścia oraz z prędkości zadanych i trybów pracy układu hybrydowego na tych odcinkach. Opracowany układ sterowania testowany był na statku treningowym „Blue Lady”, wykorzystywanym do szkolenia kapitanów w Ośrodku Manewrowania Statkami, znajdującym się na jeziorze Silm w Iławie/Kamionce. Przeprowadzone badania pokazały dobrą jakość zaprojektowanego regulatora hybrydowego.

EN

The paper presents a hybrid control system for the movement of a ship in various operating modes. The developed system integrates a number of operational modes, such as: precise maneuvering the ship at low speeds, steering the ship at different speeds on the course or along the trajectory, and stopping the ship on the route. The implementation of these modes requires the use of five controls, which have been collected in the set of alternative continuous controllers. The choice of the appropriate control is made depending on the type of the operation performed by the ship. The ship motion along a specified route of crossing in different operating modes is controlled using a method of supervisory switching control. The set ship trajectory consists of straight sections connecting consecutive points of the passage route, complemented by speed setpoints and operating modes of the controller on these sections. The developed control system was tested on the training ship Blue Lady, used to train captains in the Ship Handling Research and Training Center located on the lake Silm in Ilawa-Kamionka, Poland. The conducted tests have proved good quality of the designed hybrid control system.

3

Modelowanie procesów decyzyjnych w sterowaniu ruchem statków morskich

Pietrzykowski Z.

Studia / Akademia Morska w Szczecinie

|

2004

|

nr 43

3-169

PL

W pracy rozpatrywana jest tematyka bezpiecznego sterowania ruchem statku morskiego jako środka transportu. Zwiększająca się ilość dostępnych informacji oraz wzrost złożoności stosowanych systemów technicznych sprawiają, że zarządzanie informacją oraz podejmowanie na tej podstawie decyzji, zwłaszcza w przypadku sytuacji złożonych, np. awaryjnych, może przerastać możliwości decydentów. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest tworzenie systemów wspomagania decyzji opartych na nowoczesnych technikach i technologiach informatycznych. Rozwiązania wyznaczone przez te systemy powinny uwzględniać obowiązujące przepisy, zapewniać bezpieczne wykonanie manewru oraz być racjonalne. Oznacza to m.in. użycie kryteriów stosowanych i akceptowanych przez człowieka. Ma to istotne znaczenie z punktu widzenia wiarygodności systemu, a w konsekwencji stosowania go w praktyce. Podstawą do realizacji tego typu systemów jest analiza procesów decyzyjnych w sterowaniu ruchem statku morskiego oraz opracowanie adekwatnych modeli, uwzględniających zarówno aspekt bezpieczeństwa żeglugi jak i aspekt ekonomiczny. Zbiór zagadnień, którymi zajęto się w monografii, obejmuje: charakterystykę obszarów podejmowania decyzji na statku morskim, analizę statku jako obiektu sterowania z uwzględnieniem jego dynamiki i kinematyki, analizę uwarunkowań procesów związanych ze sterowaniem ruchem statku morskiego, klasyfikację zagadnień podejmowania decyzji w warunkach niepewności, metody pozyskiwania i reprezentacji wiedzy ekspertów nawigatorów oraz jej wykorzystania w procesie sterowania ruchem statku, metody i kryteria oceny sytuacji nawigacyjnej, kryteria wyboru drogi oparte na regułach stosowanych w praktyce przez nawigatorów, problem wyboru drogi w zadaniu sterowania ruchem statku w ujęciu deskryptywnym i preskryptywnym, zadanie wyboru drogi jako zadanie optymalizacji jedno- i wieloetapowej w warunkach deterministycznych oraz w otoczeniu rozmytym, analizę procedur decyzyjnych. Na tej podstawie dokonano syntezy modeli procesów decyzyjnych sterowania ruchem statku morskiego. Przeprowadzono badania symulacyjne sterowania ruchem statku z wykorzystaniem opracowanych procedur decyzyjnych oraz przedstawiono możliwości zastosowania zbudowanych modeli w nawigacyjnych systemach wspomagania decyzji. Opracowano koncepcję oraz zbudowano prototyp systemu komunikacji i kooperacji statków, oparty na technologii przetwarzania rozproszonego. Oryginalne modele i algorytmy obliczeniowe, wykorzystujące wiedzę nawigatorów, umożliwiają budowę systemu wspomagania decyzji nawigatora. Uwzględniają one zarówno bezpieczeństwo nawigacyjne, jak i aspekt ekonomiczny realizacji zadania transportowego. Zdaniem autora mogą znaleźć zastosowanie do budowy w pełni zautomatyzowanych systemów sterowania ruchem statku morskiego.

EN

This work deals with the subject of the control of movements of a sea-going ship as a means of transport. The increasing amount of available information and a growing complexity of technical systems make the information management and making decisions too difficult for decision makers, especially in the case of complex situations, such as emergency ones. One of the methods to solve this problem is the development of decision support systems based on uptodate information technologies. Solutions defined by those systems should account for the regulations in force, provide for safe manoeuvres and be rational. Among others, this means the criteria used are to be those applied and accepted by human beings. This is very important if the system is to be reliable, consequently to be practically used. The implementation of such systems is based on the analysis of the decision processes in sea-going ship movement control as well as on the development of adequate models, which take into account both navigational safety and economic aspects. The problems this monograph deals with cover the following: characteristics of decision making areas on board a sea-going vessel, analysis of a ship as a control object, including object's dynamics and kinematics, analysis of conditions for processes involved in sea-going ship control, classification of problems of decision making in the conditions of uncertainty, methods of expert navigators' knowledge acquisition and representation and methods of its use in ship movement control process, methods and criteria for a navigational situation assessment, criteria for routing based on principles practically used by navigators, problem of routing in the task of ship movement control: descriptive and prescriptive approach, task of routing as a one-stage and multistage optimization task in the deterministic conditions and a fuzzy environment, analysis of decision procedures. On this basis a synthesis was made to combine models of sea-going ship movement control decision process. Ship control simulation research was carried out using the decision procedures. Possible applications of the models in navigational decision support systems are presented. A concept of ship communication and cooperation was developed and its prototype was built. The prototype utilizes the technology of distributed processing. Original models and computing algorithms, using navigators' knowledge, enable the construction of a navigator's decision support system. They take into account navigational safety as well as economic aspect of the transport task execution. In the author's opinion the models and algorithms can be applied in designing fully automated ship movement control systems.

4

Hydrodynamic aspects of the integrated ship movement control

Szelangiewicz T.

Polish Maritime Research

|

2000

|

Vol. 7, nr 3

18-23

EN

More and more ships are presently provided with propulsion systems consisting of two controllable pitch propellers and bow thrusters. Such systems are designed for improving manoeuvring characteristics of the ship in difficult passages, canals or areas of high traffic intensity. However their features are most effectively.utilized if an integrated,computeraided control of the whole propulsion system by means of joystick is applied. The ship speed and movement direction, preset with the use of joystick, are not always exactly realized, especially if the ship is exposed to wind, wave and possible sea current effects. In such case the joystic software must include a hydrodynamic model of ship's movement. The peper presents a model of the joystic-effected control and exemplary results of its computer simulation.