船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。      

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。     

船舶火灾模拟训练系统研究

船舶火灾模拟训练系统可以仿真船舶火灾的三维环境,对船员和消防人员进行模拟训练．在已研制船舶操纵模拟器的基础上对船舶火灾模拟训练系统各模块的组成及作用进行探讨,分析船舶火灾蔓延模型、船舶火灾仿真等关键技术．在优化大涡模拟技术和合理处理场、区、网模型间的边界耦合问题的基础上,提出了场区网模型模拟船舶火灾蔓延的过程．提出了采用物理模型方法,结合纹理技术和粒子系统方法模拟船舶火灾场景．     

基于AIS数据的受限水域船舶领域计算方法

为获取受限水域船舶领域,提出一种利用海量AIS数据建立模型的方法。选取目标船舶的AIS数据,将其附近水域网格化,考虑了船舶尺寸,计算了他船船体出现在每一个网格中的频数,提取单船网格频数图,将同一类型的目标船舶网格频数图叠加,形成了特定类型船舶的网格频数图。将网格频数图按频数填充颜色,可清晰地显示船舶领域的形状,利用断面分析测量船舶领域长度。选用上海港南槽水域的AIS数据对方法进行验证,统计了60~79、80~99、100~119、120~139、140~159m共5类不同长度船舶的船舶领域。分析结果表明:由于考虑了船舶尺寸,5类船舶的领域在长轴方向较船首向存在向左舷偏转的夹角,角度分别为3.37°、9.46°、17.53°、10.78°、8.13°;船舶领域长度与船舶长度的比值依次递减,比值分别为6.00、5.80、5.67、5.43、5.13。可见受限水域内船舶领域形状为不规则椭圆,且船舶领域长度与船舶长度的比值并非为定值。     

全新的碰撞危险度在自动雷达标绘仪中的应用及实现

目前描述船舶碰撞危险程度的传统模型存在缺陷,有时甚至给出与事实不相符的结果.文中针对ARPA的需要和现有船舶碰撞危险度模型的不足,在分析船舶交叉点、船舶碰撞点、船舶冲突区的基础上,应用船舶安全矢量、船舶安全矢量的模、船舶安全系数和船舶碰撞危险度对多艘船舶会遇时的碰撞危险度作出判断,计算并排序.给出了多船避碰流程图,为船舶自动避碰决策系统提供选择和参考,并通过计算机编程予以实现.     

基于马尔可夫过程的船舶电力系统可靠性和维修性分析

针对船舶电力系统的可靠性、维修性计算问题,从该系统主要运行方式的基本模型出发,提出了基于马尔可夫过程的船舶电力系统可靠性、维修性分析方法,建立了船舶电力系统可靠性、维修性的数学模型,推导出船舶电力系统可用度与可靠度的表达式,并给出了在船舶电站控制系统中的一个工程应用实例.     

长江三峡库区航路改革与船舶避碰

基于三峡工程蓄水后三峡库区航道特性和船舶流基本特性,根据船舶定线制的基本原理提出了三峡库区船舶航路改革的基本原则;根据船舶会遇的几何模型,提出了库区船舶在对驶相遇、追越、交叉相遇情况下的避碰决策.     

考虑前导船影响传递性的船舶安全间距计算及软件设计

为了降低船舶在航道内的通航风险,提升船舶通航效率,基于跟驰理论,构建了考虑前导船影响传递性的船舶安全纵距计算模型,引入风流载荷对模型中的参数进行优化,并开发了安全间距计算软件,可快速实现不同船舶、风速、流速等情况下跟驰船舶安全间距的计算.将该模型应用到船舶在东营港区航道单向行驶时安全间距计算中,结果表明：应用该模型确定船舶安全间距,可在保证船舶安全航行的前提下提高航道的利用率,充分利用航道资源,验证了模型的有效性与可信度.     

国内外大型船舶火灾处置方案的分析

讨论了大型船舶的特性,分析了船舶火灾危险性及船舶发生火灾的原因和特点,并就此进一步探讨了船舶火灾扑救的战术要点及扑救时的人员安全、处理方法等内容,以利船员和消防人员更加深入理解在面对船舶火灾时,应采取的预防措施和应急措施。     

追越状态下船舶临界失控水动力干扰区研究

基于船舶操纵运动数学模型和船-船水动力干扰数学模型,提出了由于船间水动力干扰导致的船舶临界失控发生的条件,分析追越状态不同船舶横向间距、不同船舶速度以及不同水深吃水比等条件下船船干扰力和力矩与船舶横向力、船舶舵力及力矩间的关系,研究船舶临界失控区的尺度,证明船舶临界失控水动力干扰区的存在,给出了船舶临界失控水动力干扰区随船舶横向间距、船舶速度及水深吃水比的变化规律.追越船转船力矩失控区在(-0.6～-0.5)L,追越船速度提高,临界失控干扰区尺度减小;被追越船干扰力临界失控区在(-1～1)L,转船力矩失控区域在船尾方向(-0.5～0.5)L.     

GPS在回转试验中的应用

介绍了GPS与船舶回转试验的原理,阐述了在船舶性能试验中GPS的数据采集、分析和处理的方法,精确的测量船舶的回转性能。     

石油化工码头岸电系统安全技术难点分析

靠港船舶利用自身辅机发电会产生巨大污染,靠港船舶推广使用船舶岸电技术,给环境保护、绿色经济、节能减排和环境治理带来巨大的社会效益和经济效益,油轮和石油化工码头在重视环境保护的同时,还应重视安全生产.重点分析了石油化工码头应用船舶岸电技术在船舶随时保持自航移动能力、油品装卸、码头岸电设施布置、防静电和船舶紧急脱离方面存在...     

船舶营运实时检测与节能控制系统

船舶节能是我国建设资源节约型社会和环境友好型社会的迫切需要,船舶营运实时检测控制系统采集主机转速、主机瞬时油耗、主机累计油耗、船舶航速、船舶航行累计里程、船舶经纬度、航向等相关参数,通过建模分析,对航行船舶的经济航速、航道、船舶操纵和船舶状态维修提供指导,获得了良好的船舶节能效果。     

基于专家系统的船舶配载智能控制策略

利用专家系统的反向推理和正向推理相结合的多级控制策略,提出船舶装卸载分轮次序中确定货物装载位置、能力、顺序的控制原则和约束条件及实现原理。通过控制船舶的浮态和强度,提高船舶压载水的速率及排放能力,保证货物装载过程中压载水与货物操作相适应,保证船舶在港内装卸载过程中强度满足要求,确定船舶配载方案及船舶装卸载分轮次序。实船计算结果表明该策略提供了船舶装卸载操作每一步货物的数量、装舱顺序、时间及船舶浮态等性能指标,能迅速、准确地确定船舶配载方案及操作步骤,提高船舶的配载效率,避免船舶配载中的盲目性。     

AIS在内河使用中存在的问题与对策研究

通过实验室的AIS设备采集了大量航经长江武汉段船舶AIS的信息数据,筛选了船名、船舶尺寸、船舶类型和船首向等代表性数据作为评价因子,随机抽选30d的数据进行统计分析,找出了AIS在内河使用中存在的主要问题,探讨了由此可能带来的对船舶航行安全、船舶交通流统计不良影响情况,并提出了针对性的改善对策,旨在对AIS设备在内河使用的规范性管理提供参考.     

船舶矢量线在长江引航中的应用研究

文章在解释船舶矢量线的基础上,针对船舶矢量线在追越、避让以及锚泊等船舶操纵中的应用进行了论述,以期为同行提供参考。     

基于人的因素浅谈船舶保安能力的提高

文章重点分析了由人的因素导致的船舶保安薄弱环节,并就其对船舶保安能力的影响进行探讨的基础上给出了具体建议。旨在对解决船舶保安教育培训、船舶保安实践应用、船舶保安管理方法、船舶保安管理体系构建等方面面临的新问题有所借鉴,并从根本上逐步实现船舶保安能力的全面提升。     

长江三峡库区航路改革与船舶避碰

基于三峡工程蓄水后三峡库区航道特性和船舶流基本特性，根据船舶定线制的基本原理提出了三峡库区船舶航路改革的基本原则；根据船舶会遇的几何模型，提出了库区船舶在对驶相遇、追越、交叉相遇情况下的避碰决策。     

关于日本船舶专业教育的调查与研究

笔者通过在日本交流学习,调查了日本船舶行业的发展现状;结合在日本船舶企业的工作经历,总结了日本船厂在全球船舶行业的寒冬中赖以生存的方法。针对日本船舶专业的基础教育,从多个角度总结了日本教育中的可取之处。同时也阐述了中日在推行船舶职业教育道路上的不同,并讨论了各自的优缺点,为我国船舶专业教育的发展提供了参考。     

融资租赁船舶可扣押性法律问题分析

船舶融资租赁行业在短时间内得到了快速发展,但法律并未明确规定融资租赁船舶能否进行扣押,由此引发了理论及实践中的诸多争议。本文比对了融资租赁船舶同光租船舶的异同,就融资租赁船舶的可扣押性从合法性及合理性两个层面进行了论证,并进一步分析了融资租赁船舶的不同交易形式特点,以探究其特殊扣押条件。本文认为融资租赁船舶扣押的合理性并非来自对光租船舶的参照,而在于其自身特殊性,针对当前部分交易模式下融资租赁船舶无法扣押的困境,建议在相应程序法或实体法中明确融资租赁船舶的可扣性。