基于公共无线网络的内河船舶管理与信息服务系统研究

文中提出了一种利用公共无线网络实现AIS、VHF、VTMIS功能的内河船舶管理与信息服务系统的总体架构,对实现原理、终端和服务器系统的设计进行了详细描述,就实现系统功能的关键技术问题进行了初步探讨,并通过天津港小型船舶管理系统的应用进行了实例说明这种系统的应用,将能够实现内河船舶避碰、安全通信、船舶调度和综合信息服务的多种功能,大大降低多种系统并行的建设、维护成本,并可以为内河航运信息化、智能化提供综合应用公用平台     

船舶航行信息自动收发系统及其通信方式探讨

提出了一种实现船舶间航行信息自动传送的船舶航行信息自动收发系统，简称ＮＩＡＴＲＳ，并提出了基于码分多址技术和半双工通信方式的协调通信方案，它是实现该系统最关键的技术。     

跨区域系统的船联网身份认证系统设计方案

我国内河航运具有归属地涉及范围广、管理复杂的特点。随着航运业的飞速发展,船舶航行通过不同区域的现象越来越多,传统依靠人工的船舶身份认证已经越来越不能适应现代航运效率的要求,一个高可靠性、自动智能船联网身份认证系统成为内河港口急需上线的设备。同时,随着物联网、RFID、通信技术及传感器技术的发展,船舶身份认证系统的设计越来越便捷,性能更高。本文分析系统的各功能模块,设计高效的船联网身份认证系统。     

基于C/S架构的离岸船舶信息管理模型

为了提高离岸船舶的实时管理和信息监控能力,提出基于云计算信息融合调度的离岸船舶信息管理模型,在嵌入式的Linux内核环境下进行的离岸船舶信息管理系统的软件设计。离岸船舶信息管理系统的开发包括信息调度算法设计、软件开发、通信网络模块开发3个部分,系统的功能模块主要包括了船舶数据库模块、程序加载模块、信息调度处理模块、通信模块和客户端与服务端模块等。在云计算环境下实现离岸船舶信息的交叉编译和多模控制,系统网络结构设计为C/S架构,实现船舶离岸信息管理和安全控制,在APP中对信息管理系统的业务逻辑进行封装,实现软件集成开发和通信测试。仿真结果表明,该系统能实现离岸船舶信息的有效管理,信息调度过程中的查全性和召回性能较好。     

基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计

为了提高船舶航行的安全性,构建船舶航行安全自动评估系统,提出基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计方法。采用航向陀螺仪、三轴磁力计等敏感传感器进行船舶航行姿态参数采集,根据采集的船舶航行姿态数据进行大数据特征重组,建立船舶航行姿态参量大数据库,设计数据访问调度和参数融合算法,进行船舶航行安全大数据信息调度和特征分析,进而实现船舶航行安全自动评估。在嵌入式ARM环境下进行系统的软件开发,实现系统优化设计。仿真结果表明,采用该系统进行船舶航行安全自动评估的准确性较好,船舶航行安全信息大数据访问调度的实时性较高。     

有限传输路长的船舶匿名通信系统设计

船舶匿名通信系统信息传输延时长一直是传统船舶通信系统的主要弊端。对此设计有限传输路长船舶匿名通信系统。通信系统的硬件部分设计了内部芯片组和外部数字方位仪子模块、数字磁罗经子模块以及GPS通信信号接收机子模块;软件部分设计了1套高精度信号提取算法,可以将硬件部分传输的通讯信号进行算法加精,提取传输信息,实现高速率船舶匿名通信。实验证明,设计的船舶匿名通讯系统比传统通讯系统单位时间内信号传输率高20 G,固定通讯信息量传输时间减少2.2 s,可以有效减少船舶通讯延时。     

卡尔曼滤波算法在船舶航行轨迹异常行为检测中的应用

现代船舶的信息化、自动化程度不断提高,自动识别系统(AIS)、电子海图综合系统(ECDIS)和船舶总线通信系统等先进技术在船舶上的应用越来越广泛。随着内河航运和远洋海运的发展,海事交通管理部门对船舶航行轨迹异常行为的检测显得尤为重要。本文主要针对船舶在区域内的航行轨迹异常行为检测问题,结合卡尔曼滤波算法,设计一种船舶异常航线检测系统,并对该检测系统的性能进行仿真分析。     

基于GPS和电子海图的内河船舶监控调度系统研究

内河航运自古以来就是我国商品贸易与经济发展的重要支柱,随着造船业与工业技术的发展,内河航运船舶的吨位和速度不断提高,给内河船舶的监控与调度带来了挑战。GPS是目前远程导航与定位最成熟的方式,定位精度和可靠性很高,被应用于各种工业产品。电子海图将地理信息集成于存储器中,同时具有导航和通信功能。本文基于GPS和电子海图技术,研发了一种内河船舶监控与调度系统,并介绍了该系统的组成和功能。     

内河AIS与VTS的信息融合技术研究与仿真

船舶交通管理系统(VTS)在提高船舶航行效率、保障船舶航行安全等方面具有重要作用。传统的船舶交通管理系统采用雷达等传感器作为基本检测手段,受到雷达探测距离和精度等技术条件的限制,在船舶定位、导航等方面存在一定的缺陷。随着互联网技术和信息融合技术的发展,雷达探测器与船舶自动识别系统(AIS)相结合的船舶交通管理系统成为研究的热点。船舶自动识别系统(AIS)结合了信息技术、互联网技术和通信技术,对船舶的航向、航迹、航速等信息采集和处理,并利用VHF发送给信号覆盖区域内的其他船只。本文针对我国内河航运船舶的交通管理系统,研究了AIS与雷达信号的信息融合算法、航迹关联算法等,对提高内河船舶交通管理系统的性能有重要的作用。     

基于物联网的船舶联合通信系统设计

普通船舶通信系统,存在传输信道分配不合理、冗余通信信息占比过重等弊端。为解决上述问题,设计基于物联网的新型船舶联合通信系统。通过物联网框架设计、联合通信接口设计,完成新型系统的硬件部分设计。通过信息接收模块设计、信道分配模块设计、显示模块主程序设计,完成新型系统的软件部分设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,应用基于物联网的新型船舶联合通信系统后,传输信道分配情况明显更加合理,冗余通信信息在所有船舶信息中占比,不会超过20%。     

基于数字图像处理的航道电子地图设计

针对内河航运的特点,提出应用数字图像处理技术,进行内河航道矢量化电子地图设计和制作的方法。该方法采用领域平均滤波和航道曲线插值拟合等算法,按照＂点线面＂三个图层采集航道地理信息数据,自动形成矢量化的航道地理信息数据库。在此基础上,建立了珠江三角洲内河航道电子地图开发系统,并完成了珠三角航道电子地图的矢量化和地理信息的数据采集。试验结果表明,所开发的珠三角航道电子地图,精度良好,界面友好,运算效率高,数据库的更新和维护简便,满足内河船舶监控的实际应用要求。     

内河智能交通系统研究

内河航运在运输成本、环保、可持续发展等方面优势突出,而内河航运管理相对滞后。提出内河智能交通系统的概念,阐明内河智能交通系统的3个关键技术:船舶定位、无线数据通信、电子河图显示与信息系统,并对我国发展内河智能交通系统提出建议。     

内河航道定级与船舶大型化发展

随着我国经济的进一步发展和可持续发展战略的实施,运能大、占地面积小、能耗低、污染少的内河航运必将发挥出更大的作用。此外,内河船舶标准化、大型化的发展趋势日趋明显,小吨位船舶的运能及经济性劣势迫使其快速 淘汰,不少地区早年的航道定级已然不适应内河航运的发展需求。若城市的开发建设按不合理的航道定级标准进行规划控制,将极大地限制内河航运的发展,并对船舶的航行构成重大安全隐患。结合实际情况,探讨长三角地区内河航道定级调整的若干设想,并提出相关建议。     

内河船舶避碰决策智能优化研究

针对内河船舶航行及内河航道的诸多特点,分析影响内河船舶碰撞危险的各种因素,建立内河船舶碰撞危险度的评判模型;重点对内河船舶避碰决策及优化展开研究,系统化描述保证船舶安全、经济航行的多种条件,提出相应的避碰决策模型,并在此基础上拟应用优化理论展开探讨。     

河北省内河水上交通安全管理探析

河北省内河许多水域安全基础设施简陋，缺乏必要的安全保障措施，已严重影响水上交通安全管理工作的正常进行．进而在一定程度上制约地方经济发展。通过对当前河北省内河水上交通安全现状的研究，系统分析我省内河水上交通安全管理的特点。并在法制法规、资金筹措、制度建设等方面提出观点和建议。     

内河航道服务水平及通过能力研究

以交通工程理论为基础,结合内河航道特征提出航道服务水平概念及指标;以内河和渠化航道标准船型为依据对内河航道服务水平指标进行量化,在此基础上确定服务水平等级;将船舶交通流理论和航道服务水平相结合建立内河航道通过能力计算模型。以淮河出海航道运行资料为依据,计算航道通过能力,并与设计水平年货流密度进行对比分析,可供内河航道规划、建设、评估、维护或升级提供理论参考。     

走可持续发展道路，发展绿色内河航运

我国河流众多,可开发的航运资源丰富,但在各类交通运输系统日益发达的今天,我国内河航运却陷入了停滞不前的困境。如何认清我国内河航运的现状,结合绿色航运的理念来开发航运资源,实现内河航运的可持续发展,是本文探讨的主要内容。     

运输模式选择的计量分析与实证研究

选择何种内陆运输模式对区域经济发展和集约型社会的构建具有重要意义。文章出于循环经济与绿色交通的战略构想，从环境、经济、运输时间、便捷性、土地节约化利用、安全等方面对内河航运和公路运输进行综合比较分析，构建内陆运输模式选择的指标体系。引入模糊综合评价法对2种内陆运输模式进行综合评价，为内陆地区综合运输体系的构建提供参考。以江苏省南北向交通为例进行了实证分析，并对内河航运的发展提出相关建议。     

江苏内河集装箱船标准船型设计分析

为提升江苏内河集装箱运输船舶标准化水平,实现船型与船闸、航道等通航基础设施发展相匹配,通过梳理内河标准船型主尺度标准和通航管理规定的修订情况,结合京杭运河江苏段集装箱营运船舶的调研,在船舶主尺度、舱室布置、船体结构和新能源动力的应用等方面分析江苏内河集装箱船标准船型的设计要点,完成48 TEU、64 TEU和96 TEU标准集装箱船设计。虽然受限于内河航运关注船舶成本的现状,标准集装箱船的设计更多采用传统基础船型设计思路,但研发运用先进技术、满足内河EEDI的绿色节能型船舶是标准船型的重要发展方向。     

内河航道局部缩窄段交通运行状态仿真分析

为分析内河航道局部缩窄段交通运行状态,根据航道单线交替通航特征设计仿真模型,分析不同条件下缩窄航段的交通运行状态及通过能力。仿真结果表明,船流量大小和方向分布影响缩窄航道的交通运行状态,2个方向船流量差异较大时船舶集中通行有助于提高通航效率,但会增加部分船舶的延误;缩窄航段的通过能力随缩窄段的长度增加而减小,但当缩窄段长度增加到一定值后,航段的通过能力接近某一极小值。实践中可根据航运需求,合理进行交通组织、安排航道整治方案。