水位与航道通航能力的关系研究

水位高低与航道通航能力大小息息相关,对大型船舶(队)通过某些典型航段时尤为重要.为保障船舶航行安全,充分发挥航道通航能力,针对长江航道的特点,在总结有关剩余水深规定的基础上,分析典型船舶载重与吃水的关系,对航道通航能力进行研究,提出运用水位(或水深)预报航道通航能力的方案,对于航运管理和规划有较大的参考价值.     

长江南京以下12.5?m深水航道的船舶通航安全风险研究

为了研究深水航道船舶通航安全风险的科学应对措施,文章对深吃水船舶的搁浅风险展开研究,结合船舶下坐、纵倾、横倾对船舶吃水的影响,通过蒙特卡洛概率仿真法探讨不同航速下的船舶搁浅概率。仿真结果表明,船速越大船舶的搁浅概率就越大,同样水深和船速的情况下,船舶尺度越大搁浅概率也相对较高,所以可通过船速的限制来有效降低船舶搁浅风险,对于大尺度的深吃水船舶可以通过减载、降速和拖轮护航相结合的方法来确保其安全航行。     

考虑对地航速和航向的船舶典型轨迹提取方法

基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据的船舶典型轨迹挖掘需要经过两个重要步骤，一是压缩 AIS 数据，二是聚类压缩后的 AIS 数据。传统的DP(DouglasPeucker)压缩算法，只考虑船舶轨迹的压缩形状，忽视了船舶航行中其他重要信息。为解决此问题，把对地航速和航向加入到DP算法的压缩过程中。在AIS轨迹聚类方面，传统谱聚类方法只对船舶轨迹的位置进行相似性度量，没有考虑船舶轨迹的其他维度，针对此问题，提出多属性轨迹相似性度量方法。由于不同的输入参数影响着最终的聚类质量，引入Calinski-Harabasz指标评价谱聚类算法，实现聚类参数的自适应选择。利用山东威海水域的实际AIS数据进行实例研究，并与传统谱聚类算法做比较实验。实验结果表明，利用该方法提取到的典型轨迹符合真实水域的交通情况，相较于传统谱聚类方法具有更高的聚类质量。     

液化天然气船通航模式下的航道通过能力评价方法

针对液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)船通航的特殊性，提出一种船舶领域的实证方法，以定量界定LNG船移动安全区尺度，并构建LNG船通航模式下的航道通过能力模型。根据五号沟LNG码头所在航道船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析。研究结果表明，LNG船移动安全区尺度误差在15~28 m，具有较高的精确度。LNG船进港通航影响下的同向和逆向航道通过能力分别为110~250艘·h-1、120~230艘·h-1；LNG船出港通航影响下的同向和逆向航道通过能力分别为140~240艘·h-1、90~230艘·h-1。从通航效率的角度， 建议LNG船在满潮前1 h的白天时段进港，航速可保持11 kn以上，但不应超过规定的最大航速； 从通航安全的角度，建议 LNG 船在满潮后 1 h 的白天时段出港且航速保持 9.5 kn 以下，以保障 LNG船航行安全。     

基于时空密度的船载AIS数据聚类分析方法研究

船载AIS数据包含位置、时间和其他属性,属于典型的时空数据,对其开展时空聚类分析有助于挖掘海上交通特征。结合AIS数据的具体特征,提出时间切片化方法,有效约简AIS数据并处理报告间隔不等的问题。在DBSCAN算法基础上综合考虑时间和空间要素,提出船载AIS数据时空聚类算法,并对实际数据开展分析。该方法能更好顾及船舶交通流的时空耦合特征,识别隐含的时空模式,为主管机关开展船舶交通管理、优化通航秩序、保障航行安全等提供一种新途径。     

三峡水库通航支流实行船舶定线制的必要性和可行性分析

随着三峡工程及一批支流航电枢纽的建设,部分三峡水库通航支流航道条件得到了明显的改善,为改善三峡水库通航支流水域的通航状况,切实解决三峡水库通航支流水域船舶航行、停泊和作业安全出现的新情况,使库区通航支流水上交通事故降低到最小,有必要以三峡水库通航支流水域环境为研究对象,通过对库区航道通航支流水域各种通航条件的深入研究,采取各种措施,确保船舶在三峡水库通航支流航道的安全航行。     

基于单向距离的谱聚类船舶运动模式辨识

利用海事大数据辨识船舶运动模式,能够发现高级别情景意识,提高海事监管技术的效率。提出了一种基于单向距离的谱聚类船舶运动模式辨识方法,充分利用单向距离抗干扰特点,构建了基于单向距离的轨迹相似性度量,得到了轨迹相似度矩阵;以无监督学习方式采用谱聚类算法学习轨迹的空间分布,获取船舶的正常运动模式;以琼州海峡实测AIS数据为样本,研究了进入海口秀英港的船舶运动模式,并分别统计了各模式内及模式之间的距离,获取的4种船舶运动模式与实际相符。实验结果表明:该方法聚类精度高,可以适用于沿海港口、狭水道和船舶交通复杂的区域的船舶运动模式辨识。     

基于湍流模型的船舶运动及吃水变化数值求解

以规划中的台州港黄礁作业区为例,运用湍流模型对船舶受重力、浮力、惯性力和摇荡运动产生的波浪扰动力、辐射流体力以及流体粘性力进行数值计算分析。结果表明:(1)设计等级为5万吨级的进港航道,拟运营的29000t油船在此进港航道中的富裕水深为4m;(2)波向对于船舶航行时富裕水深影响较大:迎浪时波浪对于船舶富裕水深影响为1.3m,横浪对船舶富裕水深影响为2.75m;(3)在进港航道回淤不超过3.6m,航速不超过5kn的情况下,此船舶仍然能够安全进出港。研究成果为其他港区计算分析船舶吃水、富裕水深及维护频次提供参考。     

虾峙门航道航法探究

文章通过对虾峙门航道通航条件的分析,提出通过虾峙门航道安全的航行方法及注意事项,供过往该航道的船舶驾驶人员借鉴和参考。     

船舶操纵模拟器的电子海图研究与开发

近年来,船舶操纵模拟器在港航工程设计论证、船舶操纵性能测试和港口航道与码头通航安全评估等方面起到非常重要的作用。电子海图是船舶操纵模拟器的关键模块,所有的模拟航行都在电子海图上进行,能提供水深、航标及航道等信息。本文主要研究电子海图在船舶操纵模拟器中的作用,开发及注意事项。     

基于AHP和模糊评价的船舶异常行为研判

商船和绝大部分大中型渔船都安装船载AIS、北斗卫星定位和通信终端,产生大量船舶航行数据,主要包括航行速度、轨迹、位置等参数,这为研究船舶异常行为研判提供可能性.从运动异常、位置异常、AIS设备异常和其他参数异常四个角度考虑,构建船舶异常行为评价指标体系,运用层次分析法(AHP)获得各个层次指标的权重系数,应用模糊综合评价法对船舶异常行为进行建模,实现对船舶异常行为评估.还开发了软件系统,对专家和评分进行管理,设计计算方法,计算权重和评价结果.还以船舶航行数据为依据,构建船舶走私研判模型,对船舶走私可能性进行评估分析.基于船舶航行过程数据,对船舶异常行为进行预判,对于船舶运行安全管理,打击非法作业、走私等具有重要意义.     

广州新沙水域通航安全探讨

对新沙水域船舶航行安全及影响通航环境的主要因素进行分析,结合新沙航行水域的实际情况,提出改善通航环境,促进船舶航行安全的对策,建立起长效的管理机制,促进新沙水域船舶的航行安全.     

珠江口水域船舶避碰网的构想

针对船舶在珠江口水域航行时面临的复杂环境,提出以建立珠江口水域船舶避碰网来监控船舶安全航行的构想.探讨了建立珠江口水域船舶避碰网的重要性和可行性,提出了珠江口水域避碰网的体系结构,讨论了避碰网中存在的6种通信关系.     

向家坝水电站施工大桥船模通航指数模拟分析

金沙江向家坝大桥的通航条件较为复杂,为了研究论证向家坝大桥的通航条件及布置优化措施,确保船舶顺利过坝,进行金沙江向家坝大桥通航船模试验研究。根据船模实验最高安全限值的要求,通过对试验成果的分析,提出最佳航线、驾驭方式和航行难点,并最终给出推荐方案以及建议。     

三峡库区急流滩代表船舶自航上滩水力指标研究

三峡水库蓄水以后,库区航道通航条件大为改善,对上游经济发展具有重要的促进作用。但在汛期库尾洪水急流滩,由于水流较急通航能力受限,遏制了库区通航能力全面提升。针对3000吨级代表船舶在库尾洪水急流滩自航上滩的实测资料,结合川江水力指标理论研究方法,确定了三峡库区洪水急流滩河段3000吨级船舶自航上滩的水力指标。为库尾洪水急流滩的规划、设计及整治提供理论依据。     

基于串联排队网络的三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度模型

为了提高三峡-葛洲坝水利枢纽的整体通过能力,分析了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度的实际需求,建立了三峡-葛洲坝水利枢纽联合调度数学模型,考虑了闸室面积利用率最大、整体待闸时间最小两个目标函数和船舶编排过程中的八个约束,应用串联排队网络理论求解模型。算法将申报船舶按照航向分成四个船舶序列,动态计算每艘船舶的权重,兼顾船舶长度与宽度优先,待闸时间约束、葛洲坝船闸通航条件限制和任务均衡的要求,循环排船,逐步优化。应用结果表明应用该数学模型和编排算法编制一个计划期的两坝五闸计划仅需2 min,编排时间短,葛洲坝2#船闸的闸室面积利用率高于70%,并且客船和旅游观光船均排在前面的闸次中,说明客船的待闸时间约束是满足的,并且在航向上是上下航向交替运行,没有出现倒闸情况,编制的计划满足实际调度需要。     

船舶AIS大数据资源管理及分析应用架构设计

为充分探索船舶自动识别系统大数据在统计决策和安全监管方面的应用价值,系统性地提出了船舶AIS大数据资源管理与分析应用架构。首先,根据船舶AIS大数据特点,设计了船舶AIS大数据处理流程和存储策略,为后续高效计算提供支撑;然后,提出并实现了基于船舶AIS大数据的船舶轨迹重建算法、断面船舶流量统计算法、船舶进出港区识别算法、船舶航行状态分析算法四种基础算法;最后,基于上述计算方法,将船舶AIS大数据应用于断面流量统计、船舶规范使用船载AIS设备行为监控以及船舶规范执行进出港报告情况监控等场景,结果表明船舶AIS数据在统计决策和安全监管方面具有一定的应用价值。     

基于分布式WebChart的船舶导航系统

为了提高目前WebChart信息传输与交互的效率,分析了WebChart作为船舶导航系统需要解决的海图数据网络传输、实时获取本地导航设备数据、客户端之间信息交互等问题,提出并构建了一种基于分布式WebChart的船舶导航系统。该系统采用数字签名和Java本机接口方法解决了WebChart对本地资源的访问,实现了通过客户端串口对本地传感器信息的读取,并且系统采用了分布式体系结构,船舶用户不仅可以通过网络浏览器浏览海图数据,而且可以在海图平台上相互可见和交互,从而使船舶用户能够方便地通过网络实时、准确地分析和了解其周围的动静态航行环境,获取全面的导航服务。     

深圳港铜鼓航道超大型集装箱船航行限制条件研究

文章以某集装箱船舶为例,根据深圳港铜鼓航道目前航道宽度及水深来确定该集装船安全通过铜鼓航道的限制性条件,从而为超大型船舶安全通过铜鼓航道提供方法依据,具有一定的借鉴意义。