近年来,随着人工智能技术的不断发展,人类对船舶性能的需求-不断上升,众多相关学者将视角转向了“人工智能+船舶”。无人驾驶船舶集信息采集和识别、行为决策和自主控制于一身,是众多科学技术的集合体,而自主避碰技术作为无人驾驶船舶智能化水平的一个重要体现,目前己经成为各方专家学者研究的重点和难点,对此,本文研究内容聚焦到无人驾驶船舶的行为决策研究。在船舶自主避碰过程中,为了避免船舶运动路径和运动速度耦合方法的问题的复杂性,并且保证决策实时性,将避碰问题分解为路径规划和速度规划。基于此,本文提出了基于路径速度解耦规划的无人驾驶船舶避碰模型,本文的主要研究内容如下:1.提出了基于B样条曲线的船舶路径规划模型。首先采用超平面分离法分离本船与障碍物并且引入船舶运动学模型,并基于B样条曲线参数化船舶运动学模型和超平面,设定总航行时间最短为目标函数,以船舶的安全避碰距离限制为约束条件实现船舶的安全避障。2.构建了基于B样条曲线的船舶速度规划模型。首先将船舶位移在船舶的横向方向和纵向方向进行分解,然后以起点位移和终点位移为约束条件,将船舶碰撞区域视为障碍物,重新规划船舶横向位移和纵向位移分布曲线,最终将对速度的规划转换为对路径的规划。3.基于最优控制求解方法,对构建的路径规划模型和速度规划模型进行求解,并且在模型构建过程中设计并且实现了船舶辅助决策演示系统,并对提出的路径规划模型和速度规划模型进行仿真实验验证,该系统由三部分组成:基于MFC电子海图的避碰辅助决策演示软件、基于Python语言的避碰辅助决策计算软件和基于JavaScript的船舶综合信息显示软件,分别对单船和多船会遇的动态环境进行仿真,从船舶航行总时间、避碰决策实时性及安全性、复航能力、决策路径和速度等多角度进行分析,在仿真开始时候该模型即可规划出从起点至终点的航行轨迹,体现决策的实时性,并且与各个目标的距离均大于设定的安全距离,保证了船舶的安全性;速度规划可以清晰的对船舶横向方向和纵向方向的速度进行规划,并且船舶在脱离航线的情况下可以通过对速度的规划恢复航线。结果表明,本文提出的基于路径速度解耦规划的无人驾驶船舶自主避碰模型,可以有效地规划出船舶避碰路径和速度,保证船舶安全、满足决策的实时性要求,通过对速度在横向和纵向方面的分解可以使得船舶在做出避碰决策后恢复到原航线。