关于码头通航仿真模拟的若干思考

应用模拟器对港航工程进行仿真,得到在模拟环境下船舶航行及靠离泊相关数据.分析国内进行通航安全评估模拟试验的现状和不足.探讨制作精确的水域电子海图,设计船舶模型和仿真水流、潮汐、海浪,建立模拟地区三维视景模型,优化模拟试验方案,提高仿真模拟精度.     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

通航安全评估中船舶操纵模拟试验方法的应用

结合开展码头工程通航环境安全评估的专题研究工作,探讨船舶操纵模拟试验方法在码头工程通航环境安全评估中的应用,该方法主要包括通过船舶操纵模拟器的模拟试验获取的模拟船舶运动参数和运动轨迹,应用航迹带宽度、潜在操船水域、效用函数和靠泊操纵危险度等概念,对拟建码头工程所需的航道宽度、船舶回旋水域和靠泊操纵的安全性进行分析和评判。实际应用表明,该方法能客观、合理地分析与评估码头工程的通航安全,具有较好的应用价值。     

上海罗泾港区二期水中转港池口门宽度模拟试验研究

港池口门宽度取决于进出口船舶大小、船舶操纵性能以及风浪流等对船舶航行的影响程度。文中针对罗泾港区港池布置方案、设计代表船型、风浪流条件,运用船舶操纵模拟器进行模拟试验研究。通过大量的模拟试验,分析了风浪流对船舶操纵的影响,确定了港池口门的合理宽度为300 m。经码头建成以来船舶进出和靠泊检验,证明目前港池口门宽度是合适的。     

内河航道船舶航行操纵平面二维数值模拟初步研究

船舶航行操纵数学模型包括水流数学模型和船舶航行数学模型,其中水流数学模型是船舶航行模拟的基础。基于船舶航行操纵数学模型的基本原理,研究开发了船舶航行操纵平面二维数学模型,其中水流数学模型采用贴体坐标系下的平面二维水流数学模型,采用有限体积法对水流基本控制方程进行了离散,在求解过程中采用了欠松弛技术和逐线迭代法,船舶航行数学模型采用比较流行的"组合型"水动力模型,并采用有限差分法离散求解船舶运动方程。根据实船或船模在静水条件及均匀流条件下的航行试验资料,对所建立的船舶航行操纵数模进行了验证和参数率定,结果表明该船舶数模能够正确模拟船舶的航行操纵性能。     

船舶操纵模拟器用于桥梁通航安全评估的方法

文中在大型船舶操纵模拟器的基础上,通过对船舶进行通航模拟实验,研究对桥梁的通航孔进行通航安全评估的一般方法,包括当地水域电子海图的制作、外界环境的模拟、三维视景的开发、船舶运动模型的建立、方案要求及实验计划的设计,最终得出结论,提出通航安全方案和船舶交通管理的建议。     

船舶操纵模拟器上海洋山港港区三维视景仿真

针对船舶操纵模拟中的三维视景仿真的特点,开展船舶操纵模拟器中关于上海洋山港港区三维视景仿真的研究。以Google Earth提供的电子地形图像为基础,经过等高线和矢量化方法的处理,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),并利用Multigen Creator建立直观的上海洋山港港区三维地形模型,再利用Vega的三维视景渲染功能对其进行渲染和驱动。根据该方法建立的上海洋山港港区三维视景模型库在模型精细度、逼真度和实时运算等方面,都能满足船员实操练习所需的条件。     

内河航道船舶航行操纵平面二维数值模拟在复杂流态下的应用

基于平面二维水流数学模型和船舶航行操纵数学模型的基本原理,开发了适合内河航道的曲线拟合坐标系下的船舶航行操纵平面二维数学模型,其中水流数学模型采用贴体坐标系下的平面二维水流数学模型,船舶航行操纵数学模型采用比较流行的"组合型"水动力模型。在实船和船模在静水条件及均匀流条件下的航行试验验证的基础上,通过复杂流态河段船舶航行操纵数值模拟的研究,表明该船舶数模基本能够模拟船舶在复杂流态下的航行操纵情况。     

临淮岗复线船闸上游引航道船舶过闸仿真模拟试验

针对折线型引航道的新型布置方式可能存在船舶进出闸受限的问题，进行了上游引航道船舶过闸操纵仿真模拟试验。采用全任务大型船舶操纵模拟器，构建ECDIS及视景系统、建立船舶运动数学模型、模拟通航环境、建立拟建工程仿真试验模型、分析船舶操纵理论并计算。分析仿真模拟试验数据，从而验证过闸船舶的安全性和操作便利性，并对运营期船舶适航条件提出建议。试验结果表明：1）临淮岗复线船闸上游折线型引航道布置是合理的。2）将左侧警示分隔墩分布长度适当调整后可满足2 000吨级船舶过闸通航要求。3）运营期应关注气象条件，确保船舶安全通过。     

唐山LNG终端船舶操纵模拟试验

为对在液化天然气(LNG)终端投产运营前须进行的船舶操纵模拟试验(FMBS)有清晰的认识,通过对FMBS实施流程和关键控制点的分析,结合唐山LNG终端码头及附近水域实际情况,设计模拟试验方案。结果表明,模拟试验结果对实际操船有一定的指导作用。归纳船舶操纵要点,进一步保证LNG船舶靠离泊码头的安全。     

船舶水上交通相对风险随机性的贝叶斯分析

船舶水上交通风险的评估一直是业内研究人员十分重视的研究课题。采用贝叶斯概率理论方法，通过贝叶斯统计、估计，结合国内引航及航运单位的船舶事故的实际情况，进行了事故发生频率与后果情况的贝叶斯概率评估。并着重就贝叶斯方法在船舶水上交通风险评估中的随机性特性问题进行了探讨。结论证明贝叶斯评估方法得到的结果具有良好的评估效果。     

江淮气旋大风预报研究

江淮气旋大风预报研究的结果表明：气旋大风的预报实际上就是冷空气南下造成地面加压与气旋东移造成地面降压，这两个因素所造成气压梯度发展变化地以预报。还介绍用天气学原理建立的大风预报模式，以及用数理统计方法判别有无强风的预报，经过历史拟合和试报，在预报气旋大风中有一定的准确性。     

基于货运强度变化规律的货运量预测方法

目前我国部分地区货运量统计数据存在收集不全、统计口径不一致及社会经济环境变化大等问题,导致常规的时间序列预测法和回归预测法难以在这些地区应用。鉴于此,分析了国内外货运强度变化的规律,指出人均GDP和第三产业所占比例是影响货运强度的主要因子,提出了通过模糊聚类方法对地区货运发展阶段进行定位,找出其发展阶段所对应的货运强度值,进而提出依据人均GDP和第三产业所占比例进行货运量预测的方法。最后对邢台市的货运量预测进行了实证研究。     

大型船舶航行的风险分析与风险控制

安全科学的发展要求从传统的事故管理转变为风险管理。在构建船舶航行系统风险的基础上,通过船舶航行事故统计和船舶航行作业规范化安全评估,对目前大型船舶航行的风险构成、影响因素进行定量研究,提出了大型船舶航行的风险矩阵,并就船舶航行的风险控制提出一些措施。     

渔船与商船碰撞事故原因分析

通过对大连港1991～2001年渔船与商船事故的统计,从事故等级、能见度、发生时间、地点、船舶等5个方面进行分析,总结出人的因素是导致事故发生的主要原因。故从严进行船员培训、提高船员素质、加强对船员的责任心教育、有效实施对船员的管理,是降低事故发生率、使航行更安全的有效途径。     

基于多元线性回归分析的水位短期预测方法

为了给长江电子航道图终端用户提供更为准确的水深预测信息,以统计学为基础,通过回归分析的方法,以预测长江监利站水位为例,探讨基于多元线性回归分析的水位短期预测方法实施步骤和实际应用,取得了很好的效果。     

ARPA模拟海上交通环境的事故分析系统研究

通过阐述ARPA的功能及在海事调查中的作用,提出用ARPA进行海上交通模拟的方法,并在此基础上设计出一种事故分析系统,从而方便对海上交通事故进行统计分析。     

识别散货船载货区危险源的新方法

频发的散货船海难事故表明,载货区的结构性损伤是导致船舶失事的重要危险因素。文章基于模糊数学的观点,提出一种识别散货船载货区危险源的新方法,确定船体结构目前的安全状态,为下一步对整个散货船运输系统综合安全性评估打下了基础。     

基于船舶碰撞事故调查报告的人的因素数据挖掘

船舶碰撞事故发生率居高不下与人为失误有关，而人为失误的发生又受到包括个人因素、环境因素、船舶因素以及组织因素的影响。根据一般的事故统计数据能够初步识别出引发碰撞的人为失误行为，但要进一步建立影响因素与人为失误之间的对应关系却一直是令研究人员困惑的事情。一方面是因为缺少数据，另一方面是缺少方法。我们在收集100个碰撞事故调查报告的基础上，利用数据挖掘技术中的关联规则对人为失误与其影响因素之间的关系进行了挖掘，初步确定了船舶避碰过程中人为失误与引发因素之间的对应关系。     

人为失误与海上事故发生的机理分析

海上事故的发生与航海人员在完成航行任务和处理海上风险过程中的能力有非常密切的关系。保障此过程中的行为能有效地完成成为关键，而航海人员完成任务的能力又直接受到人为失误的影响，也就是说，人为失误的发生直接降低了人的处理能力，使航行任务归于失败。现从行为学的观点对人为失误的发生进行了初步的分析，寻求减少人为失误发生的途径。并从统计学的观点解释了由人为失误引起的海上事故发生的原因。