随着科技的不断进步,使得航运业向着智能化的方向发展,船舶路径规划作为智能航海的重要研究方向,越来越多的科研工作者从事这一领域的研究。路径规划的随机性、约束性强、对环境要求较高的特点使得实现起来有一定困难,但出色的实用价值和便利性备受海员青睐。船舶路径规划作为一个知识体系,涉及信息采集、船舶动力学、人工智能、信息交换等多门学科,伴随国内外科研人员对船舶路径规划的深入研究,大大促进了相关学科的发展,对中国水路运输具有重要意义。本文梳理了国内外船舶路径规划的研究方法和进展,讨论基于船舶运动参数的局部路径规划,利用改进遗传算法建立不同会遇态势下的路径模型,并验证其合理性。论文的主要内容如下:(1)详细阐述船舶避碰过程,结合《避碰规则》对船舶会遇局面定量划分,计算会遇中两船相对运动参数及转向后的运动参数,算得DCPA和TCPA,引入船舶安全会遇距离。利用综合模糊评价法,建立基于DCPA、TCPA、D、B、K、θ的船舶碰撞危险度模型,分析结果的合理性。(2)设计基于遗传算法的局部路径规划,改进算法交叉概率和变异概率,以最短路径、路径平滑度最优、偏移原航线最小、碰撞危险度最小为优化目标,以路径的安全性、是否遵守《避碰规则》、合适的避碰时机为约束条件,以船舶转向幅度作为唯一变量,建立船舶局部路径模型。(3)通过Matlab平台对路径模型进行仿真,设计不同会遇局面下的路径,包括对遇局面、交叉相遇局面、追越局面及带有固定障碍物的多船会遇局面,仿真结果显示所得路径满足《避碰规则》“早”、“大”、“宽”、“清”的要求,并保证经济性和平滑性,表明本文设计的路径具有一定的可行性。