随着国家“一带一路”与“中国经济新支撑带”等重大发展战略的实施，长江沿线省市迎来了经济发展高峰期。目前长江干线流域已形成了跨江桥梁的集群化建设，由此产生了近距离连续单桥建设为特点的桥群河段。桥梁的集群化建设在促进区域经济增长的同时，也增加了船舶通航安全风险。
　　船舶路径规划问题是智能船舶领域研究的重点，为了防止船桥碰撞事故的发生，确保通航船舶与桥梁的安全，最终实现桥群水域船舶的自主航行。本文以武桥水域为例，建立了数据驱动下的桥群水域船舶路径规划模型，将智能算法与大数据技术相结合，进行桥群水域船舶路径规划研究，提出的方法为解决桥群水域船舶路径规划问题提供了新的思路。
　　论文在以下方面进行了相关研究工作：
　　（1）分析长江武汉段桥群水域特征，以武桥水域段河道作为研究对象，利用Mike21软件以及实际水深数据建立了该河段的水深模型，以水位、流量等水文信息为基础对水域流场进行仿真分析；提取出桥墩附近的流场仿真结果用于桥墩紊流区的计算，最终得到桥墩安全区范围。
　　（2）利用大数据分析，将桥群水域分为桥区水域和两桥间水域，根据不同水域的特性，首先对桥群水域的AIS数据进行预处理以减少数据分析量；其次进行数据的聚类分析，得到了船舶在桥群水域的航路转向点，并对航路转向点进行连通性辨识后，得到相互关联的航路转向点组。
　　（3）以武汉长江大桥与鹦鹉洲大桥形成的桥群水域为例，建立了群水域的环境模型，并以通过分析历史AIS轨迹数据得到的航路转向点作为路径规划的约束条件，对模型进行了整体优化；采用优化算法对该水域航行的船舶进行路径规划，建立基于数据驱动的桥群水域路径规划模型，并通过实例验证了方法的有效性。
　　研究成果可用于计算船舶在桥群水域航行时的安全航线，从而保障在船舶在桥群水域航行的通航安全；同时，还为解决船舶路径规划问题提供了新的思路，为开展更深层次的数据分析与路径规划研究奠定了良好的基础。