AIS对船舶安全保障系统的影响

介绍我国船舶安全系统现状，分析船舶自动识别系统(AIS)对船舶安全系统产生的影响。     

AIS系统在海事管理中的运用探讨

船舶自动识别系统(AIS)作为新兴的海事管理技术,在当今的海事管理中起着越来越重要的作用。结合AIS结构及功能特点以及国内AIS发展现状,探讨了当前AIS系统在海事监管工作中的作用和地位,并对AIS系统存在的局限性进行了分析。     

VTS后评估方法的研究与应用

通过对VTS后评估方法的研究，初步建立一套船舶交通管理系统（VTS）后评估指标体系，讨论VTS后评估应遵循的基本原则，并提出VTS后评估应该是对VTS系统建立全过程进行评估的观点。     

北极东北航道船舶行为特征分析

北极东北航道开发和利用,对北极水域船舶通航安全管理提出了更高的要求.采用数据挖掘技术对2015—2017年北极东北航道船舶自动识别系统(AIS)的数据进行了处理与分析;采用Douglas-Peuker算法,对海量船舶AIS轨迹数据进行抽稀与验证;然后利用KD-Tree、DBSCAN和族心确认算法,对海量船舶AIS轨迹点进行了时空聚类分析;成功提取了船舶类型、船旗国、船舶轨迹、船舶密度及船舶速度等船舶行为特征,探索研究了船舶行为特征对于北极东北航道能源、环保及海上交通服务的作用与意义.研究表明,北极东北航道航行船舶以渔船和货船为主,船旗国以靠挪威和俄罗斯籍为主,船舶活动区域集中在巴伦支海与挪威海,主航道主要以8~15 kn速度航行.      

内河航运VTS与AIS信息融合关键技术研究

针对我国内河航运管理系统存在信息融合程度不高,系统间协作能力较弱等问题,开展了VTS与AIS信息融合关键技术研究,设计了分布式特征级融合模型(包含信息预处理、数据匹配、航迹关联、航迹融合),运用Matlab对所设计的模型和算法进行了仿真与测试.通过实际数据验证,表明分布式特征级融合模型可以有效提升数据准确度,增强系统的容错能力.     

关于创建区域VTS中心的思考和建议

随着信息技术的不断发展,VTS已成为我国实施船舶交通管理和服务的重要手段之一,其在海事管理中的地位和作用也日益突出。通过介绍国内VTS的发展现状,分析其在区域规划、运行管理、人员配备方面存在的问题,并就如何创建区域VTS提出了一些措施和建议。     

航路变更后的戴直水道通航安全现状及管理对策

分析戴直水道船舶航行事故的原因，并从加强对船员的宣传、教育，增设航标，加强监控，修订《长江下游分道航行规则》以及建立VTS系统等方面提出相应对策，以消除船舶航行隐患。     

悬索桥对VTS雷达信号的影响分析

桥梁的建设将遮挡雷达站微波信号的传输,在大桥附近水域将会形成一定的雷达盲区,导致VTS中心无法掌握该水域的水上交通动态,不能对水上船舶现场进行连续跟踪,也不能对该水域进行有效的监控与指挥,给船舶通航带来了安全隐患。因此,应了解桥梁建设对VTS雷达站的影响,注意桥区监管设施的改善。文中结合悬索桥特点,应用建立的数学模型计算分析悬索桥对VTS雷达信号遮挡的盲区范围,为船舶监控及桥区通航安全提供技术支撑。     

内河船舶AIS网络通信性能研究

随着船舶数量的日益增长,密集通航水域AIS系统的信道负载迅速增大,出现系统时隙冲突、信道拥塞、AIS网络通信异常等现象,导致AIS应用的可信度降低,成为船舶航行安全的隐患.为了更为精确、及时地反映AIS网络通信性能的实际状况,基于AIS综合应用平台实时监测AIS网络通信性能指标,以长江武汉段AIS数据为基础,选取一周的指标监测数据,从网络容量、网络信道负载率、网络吞吐率、网络阻塞率、网络利用率5个方面对该水域AIS网络通信性能进行评价分析,并通过仿真研究了AIS网络通信性能的变化趋势和极限状况.研究结果表明现阶段长江干线武汉段AIS网络信道负载率在15%左右,吞吐率接近100%,通信性能良好.随着船舶数的增加,网络信道负载率达到60.5%时,出现AIS网络通信阻塞现象,并得到通信阻塞时13种运动状态下的船舶数分布.研究结果客观、准确地反映了研究水域的AIS网络通信性能,为内河海事主管机关监控、管理、调控AIS系统提供技术支撑.      

基于船舶AIS信息的可疑船只监测研究

中国海洋资源丰富,邻国船只时常非法航入中国领海或经济专属区.为了有效地保护和开发海洋资源,利用船舶自动识别系统(AIS)提供的船位、船速及航向等动态信息与船名、呼号、吃水及危险货物等静态信息,对某邻国船只于2012年4月在其专属经济区以及中国海域航行特征和船只特征进行分析.      

VTS系统在航道交通管理中的应用研究

针对目前港口航道交通管理的要求,探讨如何利用VTS系统对航道船舶交通和浮标实施有效的安全监控。利用航道水文气象数据通过具体的管理监控方法研究和报警装置的设置,对合理组织船舶交通、预防船舶误航、船舶航行动态信息提供等进行了研究和探讨。     

基于位置可达域的船舶轨迹噪声去除方法

船舶的AIS轨迹数据对研究船舶交通流和交通行为具有重要意义.然而通信链路及卫星定位信号等方面的干扰,导致AIS轨迹含有较多的噪声数据,严重影响了数据分析和数据挖掘的质量.根据船舶运动规律,研究得出一种基于位置可达域的船舶轨迹噪声数据去除方法.通过计算某时刻船舶运动的所有可能状态,估计船舶下一时刻位置可达的范围作为可达域判别条件,并利用滑动窗口对船舶AIS轨迹点进行滚动处理,将不满足可达域判别条件的点作为噪声点进行滤除,形成轨迹去噪算法流程.选取含有噪声的真实AIS轨迹数据进行方法验证,并与当前常用的轨迹去噪方法进行对比分析.相比于速度阈值法和基于密度的聚类算法,所提出的方法在召回率上分别提升了27.22%和23.14%,在F1指标上分别提升了14.31%和24.03%,说明算法对噪声点的识别较为准确,并能有效针对不同类型噪声进行处理.同时,通过多次重复试验和时间复杂度分析,验证该算法不仅满足海量AIS数据的离线去噪需求,还可用于轨迹在线去噪,满足实时应用的需要.      

基于尾气分析和免疫原理的内燃机故障诊断法

论述了人工免疫系统(AIS)的原理及特点,并将其引入基于尾气分析(EA)的内燃机故障诊断中.分别将内燃机正常状态和异常状态下测得的排放数据经预处理后作为AIS的自体集和非自体集,对抗体集进行刺激,从而得到有针对性的成熟抗体,利用成熟抗体集对试验样机进行故障诊断.结果表明,将AIS与尾气分析法结合起来用于内燃机的故障诊断...     

AIS航标在东海海区的设置及其应用分析

AIS航标是集通信技术、网络技术和信息技术于一体的新型助航系统。基于AIS的技术优势和功能,我国东海海区已经设置了60余座AIS航标,主要对其应用领域和前景进行了一定的分析和探讨,为船舶航行安全和海洋环境保护发挥突出作用。     

基于AIS数据的桥梁防船撞结构冲击响应分析

针对目前桥梁船撞影响参数不明确的情况,提出利用AIS数据获得桥区实际通航船舶信息,以此为基础进行桥梁抗撞分析及防船撞装置设计。以武汉长江二桥为例,基于AIS数据获得船舶的重量、偏航角、航速等信息,最终确定抗撞分析采用5000 t级船舶作为代表船型,取上行、下行最大偏航角分别为22°、8°,航速取平均航速(上行1.91 m/s、下行3.28 m/s)。在此基础上,采用显式有限元法对该桥主墩受船舶撞击的动态过程进行数值模拟,将获得的船舶撞击力与规范的计算结果进行对比,发现船舶正向撞击桥墩的碰撞力高出桥墩抗撞力的18.85%。根据桥梁防撞需求和船舶撞击力情况,设计了X形夹层结构防船撞装置,分析该装置的抗撞性,结果表明,该装置具有良好的吸能效果,可减少30%以上的船撞力,且能有效减小船舶损伤。     

新款爱丽舍16V发动机电控系统的检修(一)

神龙公司从2002年底开始陆续推出了新型的东风雪铁龙爱丽舍豪华加长型(VIP)、运动型(VTS)和舒适型(SX)。该系列轿车全部装备了1.6L 16气阀的TU5JP4发动机,逐步取代原1.6L 8气阀的TU5JP发动机。 TU5JP4发动机采用了BOSCH公司最新的ME7.4.4电喷控制系统,该系统是根据欧洲2005年即将实施的欧洲IV号排     

基于工作流模型的水上交通事故应急处置效能评价

应急处置中密集的信息传递和交换对应急处理的最终效果具有重要的影响。现有对水上交通事故的应急处置机制中缺乏对救援时效与决策指令流的量化建模与性能提升策略的研究。为此,引入工作流模型以优化水上应急处置指令传递与信息流动的时效性和准确性。通过分析水上应急处置流程,设置典型的水上交通事故场景,在组织部门-执行时间-应急资源-消息传递网(OTRM-NET)工作流模型的基础上增加了指令存储库所。在传统的 Petri 网建模基础上,提出了一种包含了信息反馈的水上交通事故应急处置的建模方法。之后,利用模型的时间性能获得应急处置的预估时间,通过仿真实验对比 OTRM-NET 与传统应急救援方法在水上应急处置的用时,并采用错误传递率定量表示信息传递效能,提出了评价指令传递性能的算法,并应用该算法对应急处置预案进行了模拟计算,得到其信息传递效能。对一种典型的水上交通事故案例,对比 OTRM-NET 与传统应急救援方法的结果显示,OTRM-NET 在已设置案例中用时平均降低了2721 s,减少了应急流程所消耗的时间。以事故船舶信息传递库所为例,通过设计工作流的优化方案,其中船舶交通管理系统(VTS)发现事故出错的全局传递率从15%降低到9.52%,局部传递率从37.5%降低到22.22%。这表示,相比 VTS 确认船舶信息添加前,VTS 发现事故出错对于整个工作流的影响降低了36.53%,对于事故船舶信息传递路径上的影响降低了40.75%。同时可以提前2个任务周期发现并纠正错误,从而有效降低指令执行偏差。该模型和效能评价方法可以对预案编制、应急工作流提供有效的决策支持。      

基于轨迹的内河船舶行为模式挖掘

从内河海量的船舶AIS数据中提取出有用的交通知识,辅助水上安全监管,对于研究日益复杂的水上交通安全形势具有重要意义.基于内河船舶行为特征,构造由船舶位置、航速和航向4个维度组成的船舶航行状态空间来描述船舶行为.针对传统DBSCAN聚类算法提取状态空间中相似船舶轨迹存在计算复杂高的问题,提出增量式算法改进DBSCAN算法用以高效地计算不同船舶的行为模式;然后利用核密度估计等统计方法对不同模式的船舶行为特征进行数据挖掘,得到船舶航速、航向和位置的时空分布特征规律,进一步挖掘不同行为模式下的船舶微观特征.以武汉航段的汉江分叉航道水域作为研究案例,利用所提的方法对该水域分析研究,得到了6类不同行为模式,挖掘出不同模式下分叉航道内船舶静态属性信息(船舶类型、船舶尺寸)、空间分布特征(轨迹点分布、航速分布、航向分布)、船舶到达规律等信息.利用该模型所提取的知识有助于水上监管人员迅速获取水域交通态势,从而提高水上交通安全监管的水平和效率.      

基于模糊结构元方法的船舶航迹拟合

在采用船舶AIS数据进行船舶航迹拟合时,传统的航迹拟合方法如最小二乘法或插值法等会平滑掉船舶位置波动的偏差,不能真实地反映出船舶位置的波动现象而失去其意义。提出基于模糊结构元的船舶航迹拟合方法,不仅能够描述船舶位置变化趋势,而且能够直观反映出这种变化趋势的不确定性程度,并通过实例进行了分析验证。     

基于船舶行为的武汉长江大桥水域货船通航规律研究

内河桥区是水上交通事故的多发水域,为保障船舶通航安全、预防和减少事故的发生,从船舶行为的角度来对船舶自动识别系统(AIS)数据开展研究,以航速和航向角作为船舶行为特征来分析上下行和水期因素对其的影响.通过对各影响因素条件下的特征数据分别采用正态分布和对数正态分布拟合,发现后者能更准确描述航行规律;同时以航速、航向角区间散点比例的统计结果来量化各因素的影响.研究表明,货船航速在下行时受枯水期影响相对明显,航速整体倾向于向较高航速区间[7,9]kn转移;货船航向角在上下行时受洪水期影响较大,其中货船上行时航向角具有增大的趋势,而下行时具有相反的趋势.