不确定动态船队规划的数学模型研究

针对目前船队规划存在的不足(①没有考虑船舶的技术经济指标随船龄的变化;②在考虑市场不确定性因素时只对其作定性分析或敏感性分析而没有将营运参数作为不确定性函数考虑),重点研究了基于不确定性的动态船队规划模型,同时考虑到不确定性规划求解的复杂性.根据航运企业一定的满意度将模型转化为带有模糊、随机参数的机会约束数学模型并进一步转化为它的清晰等价类再进行船队规划求解.使其数学模型符合航运市场的特点,对航运企业投资决定有重大意义.     

不确定环境下的班轮运输补油策略与航速优化

考虑燃油价格的不确定性及航运碳排放因素,以船舶加油港口的选择、补油量和各航段航速为决策变量,建立基于模糊规划的班轮运输船舶燃油补给策略与航速优化模型。从理论上分析论证该模型存在最优解,并运用实例验证模型的有效性。进一步分析燃油价格模糊区间大小、碳税税率对航运成本、船舶补油策略和航速决策的影响。结果表明:班轮企业只有合理设置燃油价格模糊程度和碳税税率,才能保证企业的经济效益和社会效益。     

一种基于模糊原理的碰撞危险度模型

基于“领域”概念和模糊原理，建立起一个用于确定船舶间碰撞危险度的数学模型。该模型不仅综合考虑了多种因素对碰撞危险度的影响，而且简便易行。通过模拟试验表明：本模型能够很好地反映出实际情况，具有较好的效果。     

沿海干散货船的船价影响因素及概率统计分析

由于船舶的投资额很大,所以航运企业在做投资决策之前对船价的影响因素作系统的分析,并对其进行准确的估计,对航运企业来说是至关重要的。本文分析了近几年沿海干散货船舶市场的影响因素,并运用概率统计的方法给出了近期船价的概率分布模型。     

沿海干散货船的船价影响因素及概率统计分析

由于船舶的投资额很大,所以航运企业在做投资决策之前对船价的影响因素做系统的分析,并对其进行准确的估计,对航运企业来说是至关重要的。本文分析了近几年沿海干散货船舶市场的影响因素,并运用概率统计的方法给出了近期船价的概率分布模型。     

国际集装箱运输市场需求与预测

<正>2018年国际集装箱市场将维持总体稳定,供需关系将进一步改善,船舶大型化趋势仍将持续,航运市场价格趋于稳定国际集装箱市场受国际政治、经济、贸易等多种因素影响,变化迅速,是全球经济变化的晴雨表。多年来,全球航运界运用多种方法进行预测研究,其中不乏多因素动态模型、回归分析等定量分析方式,但由于市场的复杂性,并未有绝对权威的方法能够准确预测其需求。笔者从国际经济贸易因素、市场供给因素、     

基于BP-DEMATEL方法的干散货船舶投资环境影响因素研究

为了指导航运企业更好地进行干散货船舶投资,使用BP-DEMATEL方法对干散货船舶投资环境影响因素进行定量研究,基于世界经济、全球贸易、船舶市场、航运市场、融资市场五个方面构建干散货船舶投资环境影响因素指标体系,应用BP-DEMATEL方法对干散货船舶投资环境的影响因素进行分析,得到各影响因素的重要程度和相互关系。     

基于模糊神经网络的舵鳍联合减摇控制

船舶是典型的复杂非线性、不确定性系统,受自身结构、所装货物质量、航速及风浪流等因素的影响,难以建立其精确的数学模型。由此,针对目前舵鳍联合减摇控制设计依赖于船舶模型参数的缺点,在充分考虑舵角、舵速等约束条件的基础上,基于模糊神经网络设计分离型舵鳍联合减摇控制器,并在不同海况和模型参数存在摄动的情况下进行MATLAB仿真研究。仿真结果表明:所设计的模糊神经网络控制器不仅能使船舶保持航向,而且其减摇效果优于传统PID控制,同时体现出了极强的鲁棒性。     

基于模糊模式识别的船舶市场预测模型

船舶市场发展趋势一直是船厂、船东关注的焦点。为提高对船舶市场发展趋势预测的准确程度及合理性，借助回归方程建立模型，模拟船舶市场系统的波动；利用模糊识别，解决船东心理因素和经济波动奇异点给新船订单预测带来的问题。模糊模式识别有效地改善了回归方程对于系统关键因素——新船订单的模拟，提高了船舶市场系统模型的合理性和精度。     

基于知识融合的船舶能耗决策支持系统

在建立船舶能耗评价模型基础上,针对能耗影响因素众多,提出了基于知识融合的船舶能耗决策支持系统的研究。以船舶能耗为对象,应用系统辨识理论,建立重点设备能耗模型库;以方法、经验和案例为基础,建立船舶能耗知识库;融合模型库、知识库、关系数据库等多源知识,建立船舶能耗评价与决策支持系统。以实现船舶航运管理、船舶操纵控制、航线设计以及船舶设计等各个过程的决策支持。     

基于RBF网络和遗传优化的船舶操纵模糊控制器

设计了一种基于RBF网络和遗传优化的船舶操纵模糊控制器。首先讨论了传统模糊控制器应用于船舶操纵控制的不足，然后根据模糊系统在特定情况下与RBF网络具有等价关系的特点，采用具有加权平均输出的RBF网络构造了一个船舶操纵模糊控制器，有效地消除了小偏差范围的舵角抖动现象。在此基础上，根据船舶操纵的特点提出了一种尺度变换因子的自整定方法，并采用遗传算法对自整定过程中的可变参数进行优化，以使控制器能够适应实时控制过程中的时变性和不确定性，保持良好的控制性能。最后针对某大型船舶的非线性模型，采用Matlab 6．1的Simulink工具进行了转艏操纵仿真试验，获得了满意结果。     

减摇水舱性能试验摇摆模拟台阻尼力矩的模拟研究

减摇水舱性能试验摇摆模拟台是根据相似准则建立的一种模拟在波浪作用下船舶横摇运动的试验装置。为使摇摆模拟台能够模拟各种类型船舶的运动，要求模拟台的转动惯量、阻尼力矩和波浪干扰力矩都是可调节的。利用硬件方法模拟阻尼力矩具有许多不确定因素，很难保证模拟的阻尼力矩值与要求的阻尼力矩一致，这给减摇水舱性能预报带来诸多困难。本文提出了一种利用软件模拟船舶横摇阻尼力矩的方法，仿真分析和试验结果表明该方法能够模拟各种船舶的阻尼力矩，满足模拟台阻尼力矩模拟要求。     

绕船体自由面周围三维粘性流场的数值模拟

本文采用有限体积法通过求解不可压缩的雷诺平均(RANS)方程数值模拟了包括兴波的三维船体周围的粘性流场,湍流模式使用了子网格尺度模式(SGS)和Baldwin-Lomax模式相结合的混合模式.对于自由表面的处理,采用了任意拉格朗日-欧拉方法,网格为不仅与物体表面贴体,而且与自由表面贴体的动网格,即随着自由表面的变化要不断地重新划分网格.虽然此方法需要很长的计算时间,但能较好地描述船体的兴波情况.本文计算了系列60船模在Fn=0.316,Re=1.9×106时带自由面的粘性流场,计算结果与试验结果吻合较好.，An finite - volume method solving of incompressible RANS Equations is developed for the numeri-cal simulation of three - dimensional viscous flow with free - surface about a ship. A hybrid turbulence mod-el by combining the sub - grid scale (SGS) model and the Baldwin- Lomax model is used in this pa-per. The arbitrary - Lagrange - Euler formulation is devised for the treatment of free surface boundary condi-tion. The boundary - fitted coordinate system is fitted not only to the ship hull surface but also to the freesurface, so the computational grid is regenerated to follow the free surface deformation. Although this methodneeds spend much longer computational time, but it can fairly display wave pattern made by a ship. The nu-merical simulation has been carried out for viscous flow with free surface past Series 60 ship hull at Fn =0. 316, Re = 1.9 × 106. The computed results are in reasonable agreement with experimental measure-ments.     

多相异步电机的数学模型及仿真研究

本文通过研究多相异步电机的两种常见的数学模型,从变换的本质及其物理意义出发研究它们之间的内在联系,并且通过仿真证实它们在本质上是一样的,为研究多相变频调速系统奠定了基础。     

船舶航向模糊滑模控制器的设计与仿真

In considering the characteristic of a rudder,the maneuvers of a ship were described by an unmatched uncertain nonlinear mathematic model with unknown virtual control coefficient and parameter uncertainties.In order to solve the uncertainties in the ship heading control,specifically the controller singular and paramount re-estimation problem,a new multiple sliding-mode adaptive fuzzy control algorithm was proposed by combining Nussbaum gain technology,the approximation property of fuzzy logic systems,and a multiple sliding-mode control algorithm.Based on the Lyapunov function,it was proven in theory that the controller made all signals in the nonlinear system of unmatched uncertain ship motion uniformly bounded,with tracking errors converging to zero.Simulation results show that the demonstrated controller design can track a desired course fast and accurately.It also exhibits strong robustness peculiarity in relation to system uncertainties and disturbances.     

船舶航向PID型模糊控制器研究

航速变化及由此引起的干扰使得船舶航向控制较为困难。基于常规max-min型Mamdani模糊控制器(fuzzy controller,FC),再增加积分项,将PD型模糊控制器与PI型模糊控制器相并联,构造了一种新的船舶航向PID型模糊控制器。该模糊控制器充分利用了常规PID控制器的设计经验来调节参数。不同航速下的5 446TEU集装箱船及"育龙"号实习船模型仿真结果表明,与常规PID控制器和模糊控制器的效果相比,不但航向设定值跟踪控制性能得到了保证,还具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

大型豪华邮轮压载系统管路仿真分析

以某大型豪华邮轮的压载系统为研究对象,基于CFD方法,利用Flowmaster建立一维管路模型,采用理论公式计算对比软件建模仿真的方法验证压载泵特性参数的准确性,同时在考虑阀门开度和压载舱相对高度等特殊节点参数选择的基础上分析邮轮压载系统压排水时的水力特性规律。仿真结果表明,采用CFD方法仿真分析邮轮压载系统管路布置是合理准确的,规定时间内系统的压排水量以及节点支路流量的变化规律能满足压载系统的布置要求。     

船舶与浮式码头碰撞过程仿真

基于任意拉格朗日-欧拉法，描述了靠泊船与浮式码头碰撞过程中流固耦合关系。采用耦合法建立了浮式码头与靠泊船碰撞的仿真模型，真实模拟了船舶与浮式码头碰撞的过程，并与试验结果进行对比。由此可知，靠泊船碰撞对于浮式码头的运动响应、连接器所承受载荷、锚缆张力影响较为显著，流体区域也将产生较强的扰动，在实际工程应用中应加以注意。同时，也证明任意拉格朗日-欧拉法在流固耦合的研究领域优势明显。     

海上航行横向干货补给系统仿真

在分析张力作动筒高架索恒张力控制系统性能、货物滑车在高架索上的运动状态和货物滑车全程自动传输控制系统性能的基础上,建立了海上航行横向干货补给系统的数学模型,利用Matlab/simulink软件建立了仿真模型。通过对高架索恒张力系统性能和货物滑车全程自动传输控制性能仿真,表明建立的仿真模型是可行的,货物滑车采用PID控制方式传输是稳定的,在高海况下能按照预设好的传输速度从补给船传输到接收舰,但采用梯形加减速控制方法不利于滑车的平稳传输。     

基于RT-LAB的模拟螺旋桨负载控制系统实时仿真

综合考虑螺旋桨与船体的相互作用,以RT-LAB软件为基础建立了螺旋桨负载控制系统模型,并运用simulink代码生成技术实现实时代码的自动生成。文章根据某型实船数据,借助OP5600实时仿真机进行仿真试验,结果与实际螺旋桨特性基本一致,验证了实时仿真的准确性,为构建模拟螺旋桨负载半物理仿真平台提供了准确、可靠的控制系统。