浅谈雷达与AIS信息融合技术在控制河段通行指挥中的应用

随着长江干线数字航道兰家沱至鳊鱼溪段建设工程的建成,控制河段通行指挥由传统的人工瞭望+VHF通话获知船位的方式转变为依托基于AIS的智能辅助揭示系统实时获知船位,变被动感知为主动监测,控制河段通行效率和安全性得到了极大提高。但受长江上游山体等因素影响,AIS信号传输过程中时常会出现延时、丢包等问题,对通行信号指挥的准确性、及时性带来了不利影响。本文提出利用雷达与AIS融合技术弥补山区航道AIS传输的不足,为今后的信号指挥智能化拓展了思路。     

双控制河段船舶通行指挥系统设计与实现

针对双控制河段缺乏有效船舶通行指挥方法的现状,在考虑工程实际因素的基础上,应用网络、通信、计算机、人工智能等理论和技术手段,设计了一种基于智能控制算法的双控制河段船舶通行指挥系统。该系统以船载自动识别系统(automatic identification system,AIS)作为主要信息源,采用改进卡尔曼滤波方法实现对船舶位置的实时跟踪预测,以船舶到达和通过控制河段的行程时间为依据,并结合船舶操纵特性,制定了一套船舶安全通行排序规则和指挥方法。泸州永川航段双控制河段的实地应用结果表明,文章提出的双控制河段船舶通行指挥系统可行性较好,能够降低信号员工作强度,并能提高控制河段通航服务水平和通行指挥效率。     

控制河段船舶违规航行检测方法

长江上游控制河段狭窄、弯曲,为确保航道畅通和行轮安全,行轮必须根据信号台的通行指挥信号,单向、有序通过。一旦行轮未遵守通行指挥信号违规航行,极易发生船舶碰撞甚至搁浅等海事事故。基于AIS、视频监控和通行指挥信号提出一种控制河段船舶违规航行的检测方法,通过消除船舶倒影和拖尾水纹等噪声干扰,对船舶目标进行检测,通过多个摄像头轮流采集图像,实现多视场下跟踪船舶航迹;最后结合控制河段的通行规则,对违规航行行为进行判别。结果表明,该方法可对控制河段中违规航行船舶进行准确判别。     

海事闭路电视智能监管联动系统

针对海事CCTV在监管中所存在的寻找目标难,以及对观测到的视频目标难与AIS目标比对等问题,提出了视频船舶与AIS比对算法与目标跟踪计算模型,以模块化设计的原理设计了基于ECDIS的海事CCTV智能监管系统,对海事CCTV智能监管系统的结构、主要功能、关键技术、软件设计模块以及人机界面等技术做了全面的分析介绍。基于ECDIS的海事CCTV智能监管系统的建立实现了视频船舶与AIS目标之间的自动、快速联动,为海事智能监管的实现奠定了基础。     

AIS、CCTV等设备互联互通后整合优势及功能拓展

本文是作者对船舶自动识别系统(AIS)与甚高频系统互联后的功能拓展、工业电视系统(CCTV)与雷达数据处理系统互通后的功能完善和增设监控系统方面的几点思考。     

内河航道电子卡口智能监管系统解决方案

本文阐述了结合AIS/VITS、CCTV、雷达、激光扫描仪等多种监控手段,实现对经过内河航道电子卡口船舶的智能监管和非接触式执法违章取证在船舶水上监管的应用,介绍了内河航道电子卡口智能监管系统的概要设计、优势分析、技术亮点、解决方案、应用案例。     

船舶雷达和AIS大数据可视化研究中Web技术的应用

在船舶的日常营运中,雷达系统和AIS系统是船舶导航、通信和目标探测不可或缺的关键系统,雷达和AIS系统的运行会产生海量的船舶数据,船舶雷达和AIS大数据分析已经成为一项研究热点。本文结合船舶雷达和AIS系统的数据特点,利用web客户端的Web GL技术进行了船舶雷达和AIS大数据的可视化研究,将船舶雷达与AIS大数据以动态Web海图的形式实现可视化。     

控制河段船舶远程通行指挥数据实时传输的设计

控制河段的船舶通行指挥是一个信号台与通行船舶交互的动态过程,如何将反映控制河段通行状况和指挥过程的多源数据实时传输至航道主管部门,是实现控制河段船舶的远程通行指挥的关键问题之一。分析利用Direct Sound和VFW技术分别实现音频流、视频流的采集播放,应用Socket通信技术建立通讯连接,设计和实现命令字符串流、备份文件流、音频流、视频流等多源数据的实时传输的主要过程和方法。     

厦门港海上溢油监测现状及建设构想

面对日益增大的厦门港溢油风险,有关部门要继续借助于先进的溢油监控技术,形成航空遥感监视、舰艇雷达监视、码头定点监视、VTS、AIS、CCTV辅助监视和传统视觉监视相结合的陆海空立体溢油监视网络。     

基于AIS的控制河段智能通行指挥系统的设计及实现

长江上游控制河段普遍具有水面狭窄、水流湍急等特点,严重影响通航安全,需要通过信号台指挥船舶安全、有序地通行。依靠人工瞭望和VHF(甚高频)通话的方式获知船舶状态,进行信号揭示和指挥的方法已无法满足高密度通行指挥的需要。以控制河段智能通行指挥系统建设为依托,围绕系统采用的关键技术、功能设计和实现进行分析,说明该系统有效地克服了传统被动指挥中的不足,为提升航道服务质量打下了坚实的技术基础。     

码头内大型船舶双船系泊方案研究

为了保障在台风等恶劣海况下码头系泊的安全性,尤其是处于中间位置船舶的系泊安全问题,有必要对其进行抗台风码头系泊方案研究,以确保码头双船并排系泊在台风等恶劣海况下的安全性。码头单船的常规系泊问题在现阶段已经有了较为成熟的研究,主要依靠数值模拟仿真以及模型试验,可以得到一套比较完整的系泊方案。码头双船系泊问题在现阶段的研究相对较少,鉴于双船码头系泊对单船码头系泊在系泊形式、水动力特性等方面存在较大的区别。码头双船并排系泊的特殊性需要重点研究,分析设计方案可能存在的问题,为以后的码头多船并排系泊问题提供有价值的参考。     

起重船在犍为船闸检修中的应用

针对山区河流大型船闸检修问题,从投资性价比、共用性、便捷性等方面对检修闸门形式和起吊设备进行比较,从而确定犍为船闸“浮式叠梁检修门+起重船”的检修方案。详细描述犍为船闸检修的特殊性,并开展起重船在犍为船闸检修中的吊装工艺流程研究。通过经验总结、边界条件模拟等方法得出起重船在吊装超大型浮式叠梁检修门中的关键控制要素。详细介绍了起重船在山区河流大型船闸中起吊检修闸门的应用,为类似大型船闸检修提供了经验和借鉴。     

On the global ship hull bending energy in ship collisions

During ship collisions part of the kinetic energy of the involved vessels immediately prior to contact is absorbed as energy dissipated by crushing of the hull structures, by friction and by elastic energy. The purpose of this report is to present an estimate of the elastic energy that can be stored in elastic hull vibrations during a ship collision.When a ship side is strengthened in order to improve the crashworthiness it has been argued in the scientific literature that a non-trivial part of the energy released for structural deformation during the collision can be absorbed as elastic energy in global ship hull vibrations, such that with strong ship sides less energy has to be spent in crushing of the striking ship bow and/or the struck ship side.In normal ship–ship collision analyses both the striking and struck ship are usually considered as rigid bodies where structural crushing is confined to the impact location and where local and global bending vibration modes are neglected. That is, the structural deformation problem is considered quasi-static. In this paper a simple uniform free–free beam model is presented for estimating the energy transported into the global bending vibrations of the struck ship hull during ship–ship collisions. The striking ship is still considered as a rigid body. The local interaction between the two ships is modeled by a linear load–deflection relation.The analysis results for a simplified model of a struck coaster and of a large tanker show that the elastic energy absorbed by the struck ship normally is small and varies from 1 to 6% of the energy released for crushing. The energy stored as elastic global hull girder vibrations depends on the ship mass, the local stiffness of the side structure, and of the position of contact. The results also show that in case of highly strengthened ship sides the maximum global bending strains during collisions can lead to hull failure.     

船舶压载水处理规则在船舶设计中的分析

分析了压载水处理系统的处理方式，重点介绍了压载水处理系统的不同点，并以实船为例，介绍了压载水处理系统的应用。随着环境保护意识的不断提高，船舶压载水引起的危害已经引起人们的广泛关注，国际海事组织（IMD）对其提出了要求。     

大型起重船船型开发的若干技术问题初探

文章简要介绍了大型起重船的需求、发展现状;并对该船型开发设计中的起重机技术形态,起重机搭载平台的耐波性、稳性设计特点,定位移位设计,驱动方案等技术问题作了初步探讨.     

船舶进出船厢下沉量预测

由于升船机承船厢断面系数较小，船舶进出船厢是一个复杂的三维水流与船舶运行耦合的问题，水力学问题十分复杂。需要根据船舶航行下沉量制定合理的船舶吃水控制标准和船舶航行方式，防止船舶发生触底以保障船舶航行及船厢对接安全。首先介绍了船舶进出船厢过程中船舶航行特性，分析船舶下沉量的主要影响因素，概述前人进行的理论分析和公式推导，总结相关经验公式。其次，针对船舶进出船厢这一过程，对比分析了各经验公式的计算结果。最后提出未来船舶进出升船机船厢下沉量研究工作的方向与内容。     

集装箱船自适应舱群配载优化算法

传统船舶舱群配载算法在集装箱分布排列最优计算过程中,忽略了空间分布的约束条件,导致计算结构的适应值非最优值,降低了船舶空间使用率,增加了船舶运输成本的投入。因此,提出集装箱船舶自适应舱群配载优化算法研究。通过建立船舶舱群配载约束条件模型、配载分布数据模型与自适应优化模型,完成对集装箱船舶舱群配载过程中集装箱分布适应量的约束优化,通过对分布适应函数量的条件约束,获得分布最优量,完成优化计算。通过仿真对比实验表明,提出的集装箱船舶自适应舱群配载优化算法,在集装箱舱群配载仿真测试中的配载量大于传统算法的配载量,提出优化算法效果明显,符合实际要求。     

船行波对系泊船的影响分析

介绍船行波的两种算法,着重运用Flory-Remery算法通过OPTIMOOR系泊软件,结合巴基斯坦某港7.5万吨级煤码头,分析临近进港航道建设码头泊位时船行波荷载对码头泊位上系泊船的影响,并提出不影响系泊船正常作业的临界航速,供类似工程参考。     

考虑船舶航速的集装箱班轮燃油补给策略

针对集装箱班轮运输中船舶燃油补给问题,分析船舶航速变化对燃油消耗产生的非线性影响,推导出船舶航速与船舶往返时间及船舶油耗之间的关系式,以连续多航次船舶燃油补给总成本最低为目标,加油港与加油量为决策变量,建立周计划内考虑航速的集装箱班轮燃油补给混合整数非线性规划模型.根据模型特点,利用分段线性逼近函数对模型进行等价转换.以某航运公司的亚欧单航线为仿真实验,依次分析港口时间窗、船舶类型、燃油价格及船舶油舱容量等因素对船舶燃油补给策略的影响.结果表明:该模型可以同时决策船舶加油港的选择、加油量的大小及航速的调整,比传统模式更能节省油耗和成本.     

浅议色彩在船舶设计中的应用

色彩是商品的一种属性,不仅能影响商品本身的外观,更对使用者的心理造成影响。船舶设计中色彩的利用能影响船员的情绪、工作效率,直接关系到船舶航行安全。简单分析色彩的特点以及其对人体心理和生理的影响,指出船舶外壳和内装设计中色彩运用的要点。合理运用色彩,能有效提高船员工作效率,降低海上事故发生率。