近期一些重大海事的发生表明人为失误仍是船舶发生海事的主导因素。因此,为了减少海事事故的发生,提高航行安全水平,提高船舶海上自动化航行的安全性和可靠性,减轻驾驶员的劳动强度和心理负担,避免船舶遭遇碰撞、触礁和海上其他意外事故的发生,深入研究海上船舶避碰决策系统的新思想和新方法,仍具有十分重要的现实意义。为解决多船会遇情况下的船舶避碰决策问题,①本文在确定船舶碰撞危险度的基础上,②对目标船进行预测:将对雷达探测设备每采样时刻获取的目标数据,应用Kalman滤波技术对目标的运动状态进行在线估计,并实时预估目标船相对于本船的DCPA和TCPA,该方法既能有效抑制噪声的干扰,又能达到提前预测目标船态势和帮助驾驶员提前做好避碰准备与应急措施等目的;③针对多船中的重点避让船研究了避碰解决方法:采用灰色关联决策方法选择重点避让船,按数学模型计算出目标船相对于本船的DCPA、TCPA以及船速比K,以DCPA、TCPA、K作为对策集中的各分量,利用灰色关联决策进行综合评价,确定重点避让船;④船舶转向避碰幅度的研究:在船舶避碰决策过程中,转向避碰是采用频率最高的一种避碰方法,为了获得本船与多船会遇情况下的最优转向避碰幅度,本文采用模拟退火算法、粒子群优化算法、基于模拟退火思想的粒子群优化算法,将本船与多船间的转向幅度问题看成是一类多目标函数优化问题,从而在可行解中找出满足目标函数和约束条件的最优转向避碰幅度解,此方法不仅有助于解决多船会遇情况下的本船最优转向角度值,而且有助于多船避碰决策系统的智能化设计与开发。仿真结果表明,本文提出的一系列思想和算法,都有一定的实用价值和可行性。