A GPS-based system for precise shipping guidance and control

This paper discusses the general concept of an automatic berthing system. The research considered the automatic berthing of a large merchant ship. A global positioning system (GPS)-based system, which provides the necessary information on position, velocity, attitude (roll, pitch, and heading), angular velocity, and time, was the principal sensor used. Field tests were conducted on board a hydrographic sounding ship to assess the quality of information obtained from a GPS-based system. The data were processed using the software with which the algorithms developed in this research were implemented. This paper also discusses various aspects concerning a real-time GPS-based system in relation to an automatic berthing system, such as integration of sensors, mathematical models, port infrastructure, and training of crews. Received: October 22, 1999 / Accepted: June 30, 2000     

镇海算山码头#7泊位改造工程的论证复核

介绍镇海算山码头#7泊位5万吨级成品油码头兼靠10万吨级油轮的改造设计。对泊位长度、靠泊设施间距、泊位作业标准和平面水域等进行全面论证,对码头水工建筑物的设计荷载、结构内力进行复核计算。本着投资少、工期短、施工简单和对生产影响小的原则,提出对码头上的登船梯、系船设施等进行必要的改造,以满足兼靠10万吨级油轮的需要。     

大水位差码头系靠泊结构形式的探讨

分析码头系靠泊结构形式的现状和大水位差码头系靠泊结构形式的特点,并结合库区港口地形及水位变化的特点,提出适用于大水位差码头系缆的新型磁力系靠泊结构,重点介绍该结构形式的组成及工作机理,探讨大水位差码头系靠泊结构形式的发展趋势,从而促进码头结构的优化。     

中英码头船舶靠泊撞击能设计规范对比分析

对比分析了中、英规范关于码头船舶靠泊撞击能设计方面的差异,并通过实例进行了验算。研究结果表明:中国水运行业规范对影响船舶靠泊撞击能的因素考虑不全,计算结果偏小,动能系数取值不尽合理。建议修订计算公式中系数的种类和取值。同时,为海外项目船舶靠泊撞击能设计提供理论参考。     

Determinants of the damage cost and injury severity of ferry vessel accidents

This study investigates determinants of the property damage cost and injury severity of ferry vessel accidents. Detailed data of individual ferry vessel accidents for the 11-year timeperiod 1991–2001 that were investigated by the U.S. Coast Guard are used to estimate ferry-vessel accident property damage cost and injury severity equations. Tobit regression is used to estimate the former equation and the ordered probit model is used to estimate the latter. Property damage costs include damage costs to the vessel itself, its cargo and contents, and other-property damage (e.g., damage to pier structures and waterfront facilities). Injury severity for a ferry vessel accident is measured as an ordinal variable — no injuries, non-fatal injuries and fatal injuries. Damage cost and injury severity of individual ferry vessel accidents are expressed as functions of the type of vessel accident, vessel characteristics, vessel operation phase, weather/visibility conditions, type of waterway, type of vessel propulsion, type of vessel hull construction and cause of vessel accident. The property damage estimation results suggest that allision, collision and fire ferry vessel accidents incur more vessel property damage cost per vessel gross ton than other types of accidents. The injury severity estimation results suggest that injury severity is greater when the ferry vessel accident is caused by human error as opposed to vessel and environmental factors.     

烟大铁路轮渡项目港口工程设计创新技术应用

介绍了烟大铁路轮渡码头的特点、设计难点和关键技术,将码头作业风级从普通码头的6级风提高到8级风,运用物理模型试验确定码头波浪作业标准,理论分析和实践检测相结合确定渡船靠泊速度.     

火车/汽车客滚船结构设计

介绍了由上海船舶研究设计院设计的世界上第一艘电力推进的火车/汽车客滚船结构设计,对该船的一些特殊结构进行了有限元计算分析,解决了某些特殊结构优化设计和工艺制造技术难点,保证了该船取得优良的结构设计水平。     

船舶引航辅助系统的研究与实现

近年来,进出港口的船舶数量越来越多、尺度越来越大,加上不良天气的影响,使得引航工作量越来越大。为了实现在能见度不良的环境下安全引航,通过分析引航业务实际需求,研究并实现了船舶引航辅助系统。该系统综合应用了AIS技术、差分GPS技术、WIFI技术等先进技术,为引航员提供更加详细、准确、实时的靠泊动态数据,辅助引航员更好地控制引航作业过程,提高工作效率和作业安全性。     

港作拖轮在大型船舶港内操纵中的使用

结合自身参加大型船舶引航作业的实践与体会,从理论上阐述了港作拖轮顶推位置不同时对大船运动与操纵的影响。同时就港作拖轮在作业中产生的几种临界现象和在协助大型船舶靠、离泊作业中的特例及其相应的操作方法作了说明。     

靠船构件结构修改及"空中翻转"工艺应用

叙述了靠船构件结构修改及应用“空中翻转”施工工艺及产生的经济效益。     

菲律宾某电厂卸煤码头结构设计要点

随着我国“一带一路”倡议的实施,通常大型燃煤电厂都需要配备卸煤码头以满足厂区的煤炭运输。针对位于马尼拉湾口处的某卸煤码头结构设计问题,考虑工程区域台风季风浪条件恶劣、地震多发的自然特点,在保证结构安全和可靠性的前提下,结合中国和菲律宾当地规范对钢筋、混凝土和结构设计等方面的规定,确定适合本工程的码头结构形式、桩基形式和地震参数,并总结在台风频繁、地震多发的菲律宾进行码头设计的要点。结果表明,高桩梁板式码头结构对风浪有较好的适应性,二层系缆平台保证了船舶的安全靠泊,全直桩的灌注桩结构满足码头承重能力和结构抗震要求。     

全装配式高桩码头钢质靠船构件设计要点

通过调查研究目前码头采用的混凝土靠船构件应用和施工过程中存在的问题，针对全装配式高桩码头结构的设计需求，将混凝土靠船构件与前沿护舷功能合并，提出一种新型密闭式钢质靠船构件及相应的耐久性措施和结构健康监测方案。该结构由面板、背板和纵横筋板组成并采用密封结构，直接通过预埋螺栓安装于码头前沿，克服了靠船构件安装施工难点，有利于工程施工安全，提高施工效率。     

关于码头超能力靠泊问题的分析

文中通过对我国沿海港口建设和生产发展状况进行分析，指出了产生码头超能力靠泊的原因，并深入讨论了码头超能力靠泊的危害，最后，从提高码头生产效率、遵守限定条件靠泊核准的新船型等方面提出了解决码头超能力靠泊的方法。     

五自由度船舶靠泊装置机构设计及运动分析

为提高船舶靠泊安全系数，减少大型船舶靠泊事故的发生，设计一种以两转动一平移3-RPU并联机构为主体结构的5自由度船舶靠泊装置。基于螺旋理论和修正G-K公式，计算出并联机构的自由度；利用齐次位姿变换建立各连杆矢量方程，推导出并联机构位置正反解数学表达式，基于位置反解表达式求出并联机构的雅克比矩阵，根据雅克比矩阵对3-RPU机构的三类运动学奇异性进行分析；建立机构驱动关节速度与动平台速度之间的关系，对正反解的研究结果进行数值验证，并运用MATLAB对位置和速度反解进行仿真；采用蒙特卡洛法求解并联机构的可达工作空间，并运用MATLAB编程绘制出工作空间三维图和截面图，验证了3-RPU并联机构的可行性，为3-RPU并联机构的应用提供理论依据。     

基于深度学习的三维感知算法在船舶自主靠泊场景中的应用

随着船舶自主化在航运业的快速发展,《自主货物运输船舶指南》提出了针对自主靠泊场景的环境感知等相关技术要求。本文提出一种基于深度学习的三维感知算法,将多传感器的点云和图像数据进行深度融合,提升目标检测和分类的精度,用于寻找指定的靠泊目标。搭建基于虚拟物理引擎的船舶靠泊仿真系统,模拟靠泊场景,解决数据采集的难题。最后结合成熟的决策和控制算法,构建完整的自主靠泊系统,完成靠泊仿真试验,验证算法的有效性,对船舶自主靠泊应用具有重要意义。     

复杂水动力条件下大型开敞式码头轴线的确定

对20万吨级以上、动力要素十分复杂的海域，码头轴线的确定需要考虑船舶对码头结构的作用、码头可作业天数及作业效率、航道引水靠泊作业等多种要素。以大连矿石专用码头工程为背景，通过物理模型试验，系统测量了波浪、潮流、风等动力要素耦合作用下的船舶对码头结构、系缆设施及护舷的作用；给出了波浪和潮流不同夹角时船舶系靠泊状态下的运动量及缆绳拉力的变化规律。通过对水文资料及水动力试验结果的综合分析，考虑航道引水靠泊作业之要素，优化确定出码头轴线方位，该结果可为同类码头工程设计提供参考。     

基于不确定需求的港口柔性靠泊计划

港口生产系统中存在许多不确定因素,实施高度灵活、富有弹性和对市场需求能够快速响应的港口生产柔性化战略,有利于提升港口综合竞争力,推动港口发展和升级换代.在分析基于不确定需求的港口柔性靠泊服务需求的基础上,研究港口柔性靠泊计划,建立了柔性靠泊计划模型.该模型引入非对称性田口损失函数来衡量服务损失的大小,实现在保证一定服务水平(满意率)的前提下,港口的服务损失最小,即所有在港船舶的时间(费用)损失最小.     

无拖轮协助靠离超大型船舶的操纵要领介绍

结合在无拖轮协助的情况下,超大型船舶靠离秘鲁SAN NICOLAS港的实际,分析和总结了无拖轮协助情况下超大型船舶靠离该港的操纵要领和需要注意的事项。     

Data-driven ferry network design with candidate service arcs: the case of Zhuhai Islands in China

ABSTRACT

We investigate a ferry network design problem with candidate service arcs (FNDP-SA), which is a new variant motivated by areal-world case from Zhuhai Islands. In this research, the design of a ferry schedule must conform to strict constraints including technical feasibility, safety issues, environmental impacts and moreover, avoid conflicting with ferries from neighboring cities (i.e. HongKong, Shenzhen and Macao). Therefore, a set of cautiously approved service arcs are firstly given, based on which the ferry service network is optimized. This study is among the first to formally describe the FNDP-SA and model it as an integer program. A hybrid variable neighborhood descent (VND)-based algorithm is developed. Two sets of instances are generated based on the case of Zhuhai Islands, where the first set is based on historical ticket sales data while the second set is derived by incorporating increased demands in the future according to a questionnaire survey. Numerical studies have shown that 59% cost reduction on the first set can be achieved by the proposed VND algorithm when compared with manual results. Research outcomes of this study have been adopted and implemented to facilitate the sustainable development of the ferry service of Zhuhai Islands.     

工程船靠泊过程的力学分析

研究了工程船靠泊过程中在橡胶护舷、靠泊船及停泊船之间传递的靠泊力及能量.在简化分析中,将靠泊船等效为一质量块,护舷结构等效为一非线性弹簧,停泊船舷侧结构等效为一线性弹簧,利用能量法推导了最大靠泊力的估算公式.此外,利用LS-DYNA有限元仿真,研究了三种不同型式的橡胶护舷作用下的靠泊力及吸能分配情况,验证了简化公式的有效性,同时为工程船在靠泊过程中的结构安全分析及护舷的选型提供参考.