Among ship maneuvers, berthing/unberthing maneuvers are one of the most challenging and stressful phases for captains. Concerning burden reduction on ship operators and preventing accidents, several researches have been conducted on trajectory planning to automate berthing/unberthing. However, few studies have aimed at assisting captains in berthing/unberthing. The trajectory to be presented to the captain should be a maneuver that reproduces human captain's control characteristics. The previously proposed methods cannot explicitly reflect the motion and navigation, which human captains pay particular attention to reduce the mental burden in the trajectory planning. Herein, mild constraints to the trajectory planning method are introduced. The constraints impose certain states (position, bow heading angle, ship speed, and yaw angular velocity), to be taken approximately at any given time. The introduction of this new constraint allows imposing careful trajectory planning (e.g., in-situ turns at zero speed or a pause for safety before going astern), as if performed by a human during berthing/unberthing. The algorithm proposed herein was used to optimize the berthing/unberthing trajectories for a large car ferry. The results show that this method can generate the quantitatively equivalent trajectory recorded in the actual berthing/unberthing maneuver performed by a human captain.


翻译:在船舶操纵中,靠离泊操作是船长面临的最具挑战性和压力最大的阶段之一。为了减轻船舶操作员的负担并防止事故,已有若干研究针对靠离泊自动化的轨迹规划展开。然而,旨在辅助船长进行靠离泊的研究较少。向船长呈现的轨迹应能复现人类船长的控制特性。先前提出的方法无法明确反映人类船长在轨迹规划中为减轻心理负担而特别关注的运动与航行要素。为此,本文引入轨迹规划方法的软约束条件。这些约束要求在某些给定时刻近似达到特定状态(位置、船艏向角、船速及偏航角速度)。引入这一新约束使得能够施加如同人类在靠离泊过程中执行的精细轨迹规划(例如零速度原地转向或倒车前暂停以确保安全)。本文提出的算法被用于优化一艘大型车客渡船的靠离泊轨迹。结果表明,该方法能生成与人类船长实际靠离泊操纵记录中定量等效的轨迹。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
MoCoGAN 分解运动和内容的视频生成
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月21日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月28日
Arxiv
37+阅读 · 2021年8月2日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:50
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:33
相关VIP内容
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
MoCoGAN 分解运动和内容的视频生成
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月21日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员