谢新连，刘 超，魏照坤

(大连海事大学 交通运输工程学院 综合运输研究所，辽宁 大连 116026)

0 引 言

近些年来，随着我国经济快速发展，航运业运输量及船舶数量日益增大，海上施工项目的数量也不断增加，施工过程中形成的复杂水域可能会造成通航船舶碰撞，因此在复杂水域内如何确保船舶安全避开障碍物成为人们越来越关注的问题。同时，随着船舶智能化发展，基于电子海图的路径规划算法成为保证船舶安全航行的一种有效方法。目前，船舶路径规划算法一般有以下两种：一是将海图信息散化为网格，利用搜索算法生成最优路径[1-2]，常用的搜索算法有启发式搜索算法、神经网络算法、遗传算法、蚁群算法等，部分学者采用两种算法结合的方法弥补单个算法存在的缺点；二是将海图中障碍物通过凸包算法理想化为凸多边形，利用可视图[3]、维诺图或MAKLINK图[4-5]生成初始可行路径，再通过搜索算法以最短距离为目标生成最优路径，也存在少量以能源消耗最少为目标的研究，并考虑了流对船舶航行的影响[6-7]。

综合上述研究可以发现，现阶段复杂水域船舶路径规划算法多存在以下不足之处：一是对海洋气象环境因素考虑不足，较少同时考虑风浪及流对船舶航行的影响；二是其搜索算法直接生成的路径平滑性较差，大多需要对路径进行再次调整。因此，为提高自动生成路径的质量，笔者将风浪流因素同时考虑在内，以船舶安全避开障碍物为前提，以航行时间最短为目标进行复杂水域船舶路径规划，提高了生成路径的安全性与经济性；……