船舶交通动力系统安全突变研究

为揭示系统本质,建立船舶交通风险预控机制,基于突变理论对船舶交通系统的安全突变进行研究。首先定性分析了船舶交通系统的特性,并针对动态性与突变性特征,提出船舶交通系统的突变动力学研究方法,进而建立船舶交通动力系统安全突变模型,最后对系统的安全突变进行了定量的分析研究。     

T形航路船舶交通通过能力分析

针对中国航道船舶交通现状,提出T形航路船舶交通通过能力的研究课题,建立T形航路船舶交通通过能力模型,最后借助计算机语言实现模型的求解。     

基于数据挖掘的船舶行为研究

如何从我国沿海港口海量的船舶自动识别数据中找出海上交通知识,是我国交通海事部门和港口管理部门亟需解决的重要同题.针对海量数据处理的瓶颈及海上交通数据的特点,运用地理网格技术划分港口水域,从而降低船舶航迹数据复杂度,建立船舶行为模型,对每个地理单元格上的船舶行为进行统计分析,进一步运用数据挖掘技术揭示整个海域船舶行为规律.所挖掘的知识可以运用到船舶航行位置预测、船舶异常行为检测及海上交通流模拟等研究领域.该研究方法开拓了海上交通安全的研究思路,为海事部门和港口管理部门的通航环境管理等提供理论依据.     

船舶航行中快速疏散路径规划算法设计

传统船舶快速疏散路径模型对船舶航路交叉口限制不足,整体疏散速率较慢,为此提出船舶交通疏散路径规划算法。以船舶和航路为研究实体,以节点表示交叉口建立船舶疏散路径模型;以消散船舶路径冲突点为目标,建立目标函数,设置各变量界线。最后建立EERP算法,确定输入变量,根据目标函数界线执行路径计算,实现船舶疏散路径规划。仿真实验表明,与传统路径规划模型相比,该规划算法船舶交通冲突率降低27.4%;无阻疏散距离提高47.5%,有效提高了船舶交通疏散效率。     

现代统计学理论的船舶交通数据深度挖掘

船舶交通变化十分复杂,通过对其数据进行挖掘,可以了解船舶交通变化态势,便于制定相应的船舶交通管控措施。为了更好掌握船舶交通变化态势,提出基于现代统计学理论的船舶交通数据深度挖掘方法。首先采集大量的船舶交通数据,并对数据进行一些预处理,然后采用现代统计理论中的灰色模型和支持向量机分别对船舶交通数据进行挖掘和建模,最后对两者挖掘结果进行组合,并采用实例分析了船舶交通数据深度挖掘效果。结果表明,本文方法的船舶交通数据挖掘精度要高于其他方法,能够更好拟合船舶交通变化态势,在实际应用中价值更高。     

依据轨迹数据的船舶交通密度计算方法

研究基于轨迹数据的船舶交通密度计算方法,利用精准的船舶交通密度计算结果提升海上交通规划水平。利用AIS设备采集船舶航行轨迹数据,利用均匀参数化方法对所采集的航行轨迹数据重采样处理。将通过重采样处理获取的航行轨迹数据,划分为静止轨迹数据点以及移动轨迹数据点,依据数据点间的欧式距离,以及船舶航行方向、航行速度的相似性,选取基于密度的DBSCAN聚类算法完成轨迹数据聚类。依据船舶航行轨迹数据聚类结果,选取多维密度方法,通过更新船舶经过总数、船舶经过总时间等参数,计算船舶交通密度。实验结果表明,该方法可以依据船舶航行轨迹数据,精准计算船舶交通密度,为海上交通规划提供有效支撑。     

海上智能交通系统体系的构建与实现

海上智能交通系统构建的关键是实现船舶航行自动化和对海上交通能够实行有效的管理，从宏观角度可归结为船舶的避碰。但以往的避碰研究都对信息的交流考虑不够。基于系统的思想，我们认为把协商决策引入船舶避碰才能发挥系统整体的最佳效能，提出了建立海上智能交通系统的框架与结构体系，并探讨了其具体实现及关键技术和问题。最后对其未来发展进行展望，给出了相关建议。     

船舶操纵模拟技术在坝区河段航线选择中的应用

利用船舶操纵模拟技术模拟分析湘江典型代表船型在长沙枢纽坝区河段的航行情况,结合该河段的通航水流情况、可能的航行冲突区情况等通航环境特点,研究不同航路上下行规则下船舶的会遇情况。结果表明:上下游锚地之间的航段,无论采用各自靠左还是各自靠右的航路规则均可;在下游桥区,采用各自靠右的航路规则更优;两种航路规则下,口门区的交叉点数量相同,对于交通流的影响是一致的,需要在调度过程中避免船舶在潜在冲突区的交叉。     

AIS在海上交通调查中的应用

摘要:海上交通调查的基本目的是采用一切有效手段收集海上交通的基本数据并随之进行统计分析和理论研究,以便从宏观上和微观上掌握和了解海上交通的实际状况、基本特征和一般规律。通常所说的海上交通调查主要指交通观测。随着船舶自动识别系统(AIS)的诞生和完善,传统交通观测方法的弊端暴露无遗。通过对海上交通观测的新老方法的分析比较,提出了AIS在海上交通调查过程中需要解决的技术问题,并结合宁波虾峙门的实地观测进行了具体的应用。     

应用支持向量机的船舶操纵运动响应模型辨识

建模是评估船舶操纵性和可控性的重要前提.基于自由自航船模试验的系统辨识方法是求取船舶操纵运动数学模型中的水动力系数的有效手段之一.文中提出了一种使用支持向量回归估计的船舶操纵运动响应模型辨识方法,该方法通过训练自由自航试验数据样本得到参数回归模型.辨识和仿真结果验证了文中所提出的方法的有效性.