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公开(公告)号：CN116400679A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310166496.9
申请日：2023-02-25
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种快速行进平方法与虚拟障碍势场法相结合的船舶编队算法，采用快速行进平方法进行全局静态路径规划，然后通过领导—跟随的编队控制方法实现跟随者船舶对领导者船舶的路径跟踪，最后，采用改进的虚拟障碍势场法进行局部避碰，并通过增加虚拟障碍物的方式改进了船舶可能会进入局部极小值点位置的情况；实验结果显示算法为船舶中的领导者规划出一条同时具有时间、平滑度和安全度优势的路线，并快速形成稳定队形；相较于Dijkstra算法和A*算法的运行速度上有显著的提升；当船舶遇到碰撞风险的障碍物时可以及时进行避碰操作，并解决了传统的人工势场法无法解决的脱离局部极小值点的问题。
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公开(公告)号：CN111709571B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202010528259.9
申请日：2020-06-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明适用于船舶航行技术领域，提供了一种船舶避碰路线确定方法、装置、设备及可存储介质，包括：当第一船舶与第二船舶之间的碰撞危险度大于预设阈值时，获取第一船舶的避碰参数数组集合；根据避碰参数数组集合以及预设的双标准多目标避碰算法，确定最优避碰参数数组集合；根据所述最优避碰参数数组集合，确定第一船舶的避碰路线。本发明采用结合帕累托进化和非帕累托进化的双标准多目标遗传算法求解船舶避碰路线，通过改进非帕累托进化种群的更新方式，加快种群的收敛速度以及增加种群的多样性，使得在加快算法计算效率的同时，保证前沿解集的均匀性；同时，通过仿真结果的分析，证明了本发明能够在各会遇场景下求解出既安全又经济的路径。
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公开(公告)号：CN112819255A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110249130.9
申请日：2021-03-08
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明适用船舶航行领域，提供了一种多准则船舶航线确定方法、装置、计算机设备及存储介质，包括：船舶航行区域模型建立与航线模型建立；根据预设的船舶航线优化目标，提出多准则船舶路线规划算法，优化目标为减少燃油消耗、降低航行风险和缩短航行时间；根据船舶航线的起点位置信息与目标终点位置信息规划多准则船舶航线；本发明采用的多准则船舶路线规划算法不仅具粒子群算法收敛速度快的特点，且通过应用遗传算法中交叉操作、选择操作、多种群精英选择操作也可增强种群多样性。以一艘集装箱船为研究对象进行了仿真实验，实验结果表明，本发明能够以安全性、高效性、经济性为目标规划出一系列船舶航线解集，为船长及航运公司提供航线选择参考。
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公开(公告)号：CN111709633A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010520480.X
申请日：2020-06-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明适用于船舶航行技术领域，提供了一种碰撞危险度确定方法、装置、设备以及可存储介质，包括：获取第一船舶的障碍区相关参数；根据第一船舶的障碍区相关参数，确定第一船舶的速度障碍区；获取第一船舶的速度矢量与第二船舶的速度矢量；根据第一船舶的速度矢量、第二船舶的速度矢量以及第一船舶的速度障碍区，确定所述第一船舶与所述第二船舶之间的碰撞危险度。本发明通过预先确定船舶周围的障碍区，利用障碍区的优势对速度障碍法进行相应改进，建立了一种新的碰撞危险度确定方法，并进一步验证了该碰撞危险度确定方法的合理性，从验证结果中可以看到，该碰撞危险度确定方法具备实用价值，为后续优化设计多目标避碰路线奠定了基础。
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公开(公告)号：CN105183001B
公开(公告)日：2017-09-12
申请号：CN201510574216.3
申请日：2015-09-10
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D3/00
Abstract: 本发明公开了一种应用仿生学原理的机械尾巴，属于自动控制技术领域。其是将仿生学原理运用到现代生活当中、从动物运动中尾巴对于自身平衡的重大意义抽象出机械尾巴并利用机械尾巴调控自动控制系统从而提升系统整体稳定性，以达到应用本装置的运动载具在极限条件下的调节与控制并能大大缩短系统恢复平衡状态所需要的响应时间。在运动载具上搭载本装置可以利用机械尾部结构通过上下左右运动保持载具平衡。可以大大改善载具在运动过程中的稳定性，减少机械震荡。本发明提供的仿生尾部结构的加入使得平衡载具整体系统鲁棒性以及可控性大大提高，同时易于安装、结构简单、控制方便。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105109594B
公开(公告)日：2017-07-18
申请号：CN201510574315.1
申请日：2015-09-10
Applicant: 吉林大学
IPC: B62K3/00
Abstract: 本发明公开了一种具有仿生学尾部结构的二轮平衡车，属于自动控制技术领域。该装置将仿生学原理运用到现代生活当中、从动物运动中尾巴对于自身平衡的重大意义抽象出机械尾巴并利用机械尾巴调控自动控制系统从而提升系统整体稳定性，以达到具有仿生学尾部结构的二轮平衡车在极限条件下的调节与控制，并能大大缩短系统恢复平衡状态所需要的响应时间。本装置的实现是通过安装在二轮平衡车后部的利用仿生学原理的机械尾部结构通过上下左右运动保持机体平衡，同时二轮平衡车本身也通过控制双轮独立转动(速度、方向)来合作控制平衡，这样的设计克服二轮平衡车本身自动平衡但其所存在明显缺点，另外还显现了其他二轮车平台不能或者难以实现的功能。
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公开(公告)号：CN115955249A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310012658.3
申请日：2023-01-05
Applicant: 吉林大学
IPC: H03M7/30
Abstract: 本发明提供一种基于多目标峰值DP算法的AIS航迹数据压缩方法，采用峰值采样策略，考虑航迹空间特性、航向、航速三个优化目标，加入障碍物检测机制，通过模拟航迹实验及真实航迹实验对比了经典DP算法与MPDP算法；结果显示MPDP算法在保持与DP算法相近的高压缩率情况下，长度损失率、同步欧式距离、航速平均偏差和航向平均偏差均得到优化，并且可以成功避开障碍物。其中对于多转弯航迹或盘旋航迹优化效果最为明显，长度损失率、同步欧式距离和航速平均偏差的优化率可达40%以上。
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公开(公告)号：CN114610027A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210214290.4
申请日：2022-03-07
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于船舶海运技术领域，具体为一种船舶航海路径规划方法，包括步骤1：建立航线下船舶路径规划的数学模型，包括环境模型的建立、航线模型的建立和路径规划算法的评价标准建立；步骤2：研究船舶海上的失速特性，包括海洋环境对船舶速度的影响、气象环境的建立、气象环境对船舶运动的失速特性研究、建立临界速度的计算方法；步骤3：建立粒子群算法，包括粒子群算法的建立、免疫算法的建立、免疫‑粒子群算法的结合应用和免疫‑粒子群算法的仿真分析；步骤4：航线设计算法的仿真及结果分析，其结构合理，得出混合了免疫算法的粒子群算法收敛速度更快，全局搜索性和求解过程都最好。
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公开(公告)号：CN115293596A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210957690.4
申请日：2022-08-10
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明公开了一种在内河航行中船舶之间危险度的评估方法，采用速度障碍区侵入程度和速度障碍区侵入时间两个指标分别从航向和航速两个维度给出危险度值。弥补了现行船舶危险度评估方法缺少从航向维度进行危险度评估的缺陷，从而使得该方法可以应用于狭窄水道的船舶航行危险度评估。
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公开(公告)号：CN111709571A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010528259.9
申请日：2020-06-09
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明适用于船舶航行技术领域，提供了一种船舶避碰路线确定方法、装置、设备及可存储介质，包括：当第一船舶与第二船舶之间的碰撞危险度大于预设阈值时，获取第一船舶的避碰参数数组集合；根据避碰参数数组集合以及预设的双标准多目标避碰算法，确定最优避碰参数数组集合；根据所述最优避碰参数数组集合，确定第一船舶的避碰路线。本发明采用结合帕累托进化和非帕累托进化的双标准多目标遗传算法求解船舶避碰路线，通过改进非帕累托进化种群的更新方式，加快种群的收敛速度以及增加种群的多样性，使得在加快算法计算效率的同时，保证前沿解集的均匀性；同时，通过仿真结果的分析，证明了本发明能够在各会遇场景下求解出既安全又经济的路径。
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