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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 船舶自动避碰研究综述3

1.2.1 国外研究现状3

1.2.2 国内研究现状5

1.3 存在的困难与问题7

1.4 本书的研究工作8

1.4.1 船舶的Agent描述与多船舶Agent系统构建8

1.4.2 船舶Agent的避碰信息获取方法研究9

1.4.3 船舶Agent的碰撞危险评价模型研究9

1.4.4 船舶Agent的避碰决策算法研究10

1.4.5 自动避碰仿真平台的构建和实现10

1.5 本书的章节安排11

第2章 船舶的Agent描述与多船舶Agent系统构建13

2.1 Multi-agent技术和理论综述13

2.1.1 智能Agent13

2.1.2 Multi-agent系统16

2.1.3 面向Agent的程序设计（AOP）19

2.2 Multi-agent在船舶避碰领域中应用的可行性分析20

2.3 船舶的Agent描述21

2.3.1 基于VC++类框架的混合型船舶Agent模型21

2.3.2 混合型船舶Agent的巴科斯范式表示23

2.4 多船舶Agent避碰决策支持系统（DSMAC）的构建25

2.4.1 DSMAC系统的通信方式25

2.4.2 船舶Agent间的通信机制26

2.4.3 DSMAC系统的工作机制34

2.5 本章小结35

第3章 船舶Agent的信念更新模型37

3.1 动态目标避碰参数推算模型37

3.2 会遇形势决策模型39

3.2.1 能见度良好的情况39

3.2.2 能见度不良的情况42

3.3 静态信息的获取方法42

3.3.1 网格的定义43

3.3.2 数据的网格化44

3.3.3 海图数据的检索46

3.4 本章小结47

第4章 船舶Agent的承诺心理模型48

4.1 动态目标的碰撞危险评价模型48

4.1.1 建模思路48

4.1.2 MSDA的量化模型50

4.1.3 多船碰撞危险度评价模型53

4.2 静态目标的碰撞危险评价模型56

4.2.1 建模思路56

4.2.2 危险水深判定阈值模型56

4.2.3 矩形搜索区域数学模型57

4.3 本章小结59

第5章 船舶Agent避碰决策的生成与优化60

5.1 避让动态船舶的决策算法60

5.1.1 转向避让幅度与时机的求解算法60

5.1.2 会遇单目标船的情况63

5.1.3 会遇多目标船的情况67

5.2 避浅避礁的决策算法71

5.3 综合避碰的决策算法72

5.4 复航决策算法78

5.5 本章小结78

第6章 船舶自动避碰仿真平台（VACASP）的构建与实现80

6.1 构建VACASP平台的技术思路及其功能设计80

6.2 船舶操纵运动数学模型82

6.3 自动避碰决策模块83

6.4 网络通信模型83

6.4.1 完成端口（IOCP）模型83

6.4.2 VACASP通信网络架构83

6.4.3 VACASP平台的通信流程84

6.4.4 VACASP通信协议模型85

6.4.5 仿真专用协议性能分析85

6.5 VACASP系统的实现86

6.6 VACASP平台的仿真试验步骤87

6.7 本章小结88

第7章 基于VACASP平台的DSMAC系统算法验证89

7.1 两船会遇的仿真试验89

7.1.1 追越局面的仿真实例89

7.1.2 对遇局面的仿真实例91

7.1.3 交叉相遇局面的仿真实例95

7.2 综合碰撞危险度模型的仿真验证101

7.3 多船会遇的仿真试验105

7.4 避浅避礁的仿真试验111

7.5 综合避碰的仿真试验117

7.6 本章小结119

第8章 结论与展望121

8.1 结论121

8.2 研究展望和进一步的工作122

附录一 ECDIS系统及S-5 7标准电子海图数据简介124

附录二 转向避让幅度与时机的求解算法代码133

参考文献139