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为保障船舶在海上安全航行,提出人工智能在船舶航行数学建模中的应用。使用Maklink图论方法描述海上作业点分布,建立作业点Maklink连接图,生成船舶在作业水域内可航行网络图。建立船舶在海上作业区域航线规划数学模型,并设置约束条件;利用Dijkstra算法求解船舶在海上作业危险区域航线规划模型,得到船舶航行初始航线;利用人工智能算法内的蚁群优化算法对船舶航行初始航线实时优化处理,得到船舶航行最终航线,为船舶穿越海上作业区域实时导航。实验结果表明,该方法可有效生成船舶在作业水域航行网络图,得到初始航线并对初始航线优化处理,应用效果较佳。 相似文献
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为了给不同海况下的船舶安全航行提供保障,设计基于数据驱动的船舶航线实时优化方法。利用数据驱动方法采集船舶历史航线、海域风速、风向、波高等海况数据,选取K-means聚类算法聚类海况数据,构建海况知识库。依据海况知识库内的船舶航线信息与航线转向点信息,划分船舶航线为不同航段。依据船舶航线的航段划分结果,以航行总时间最短以及总油耗最低为目标函数,设置船舶航速约束与转向点位置约束作为约束条件,构建航线实时优化模型。选取蚁群算法求解所构建的优化模型,输出航线实时优化结果。结果表明,该方法可以实时优化航线,降低船舶的航行时间与主机油耗,适用于不同海况的船舶航行。 相似文献
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中国至澳大利亚航线是我国远洋船舶经常航行的航线,作者结合对澳大利亚各港航行的实践经验,参考有关航线设计资料,从中总结出4条主要航线及其航行注意事项。 相似文献
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《中国航海》2019,(3)
为解决船舶交通服务(Vessel Traffic Services,VTS)值班人员在指导船舶避浅过程中仅凭借经验的弊端,提出一种可行性算法,结合船舶在海上航行过程中的特点,生成可靠的船舶避浅航线。以实现最短航程为目的,建立以避开浅滩区域、控制转弯角度以及减少转向点数目为约束条件的航线设计模型。在模型建立过程中,利用栅格法对船舶航行环境进行栅格化处理,采用人工鱼群算法生成初始航线,结合船舶航行习惯对航线作进一步的优化和调整,从而实现船舶避浅。试验结果表明:与使用经验指导的船舶避浅航线相比,通过该算法生成的航线,符合船舶避浅航线的设计规则,所生成的航线具有经济、可靠的优点。 相似文献
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船舶在风浪中航行的失速计算 总被引:1,自引:0,他引:1
该文较详细地介绍了船舶在风浪中航行时产生失速的原因,并根据20艘船舶的86航次的海洋气象导航实际航行资料,进行了数理统计分析,拟合出一个“船舶失速”的新计算公式,解决了我部海洋气象导航优选航线工作中的一项技术难题,对提高气导航线的设计精度和在计算机上引用起了重要作用. 相似文献
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直线航行是船舶运行的重要形式之一,对于降低船舶运营成本,提高船舶航行效率、缩短航行时间具有重要的意义。然而,在实际航行中,直线航行会受到诸多因素的限制。首先,船舶的航迹模型具有较强的非线性特性,传统闭环控制策略很难处理这一复杂的系统;其次,船舶航行系统为典型的欠驱动系统,即此类系统的控制变量比控制输入的数量多,进而增大了控制器设计的难度;第三,通常情况下,船舶的运行环境较为恶劣,易受到风浪等因素(如航行中会受到风流压差角)的影响,从而导致船舶实际航迹偏离期望的航行路线。因此,设计高性能的航行控制器,保证船舶的直线航行、节约船舶运营成本具有十分重要的意义。本文主要介绍船舶航行的非线性模型和航行控制器设计中常用的理论技术,为实际中船舶航行控制器设计提供有价值的参考依据。 相似文献
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由于当前船舶航行环境日益复杂易造成船舶航迹偏离等问题,一旦船舶偏离航行易造成严重的安全问题,因此对船舶航迹进行精准控制的要求也越来越困高。由于传统方法缺失自动校正航线等功能,对船舶航迹进行控制仍存在延时、误差等问题,不利于船舶进行准确航行。为了实现船舶航迹自动控制的功能,结合PID神经网络算法对船舶航迹控系统进行优化,基于模糊算法对船舶航行参数进行控制和调整,以便提高船舶沿航线进行准确航行,同时在船舶偏离航线时及时进行检测和校正保持船舶沿标准航迹航行。为检验该方法的有效性,进行了仿真实验,实验结果证明基于PID算法的传播航迹自动控制方法有利于准确保障航迹,自动对船舶航行数据进行分析和矫正,保持船舶控制系统的良好性能。对我国航海战舰控制航迹有一定的指导意义。 相似文献
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为了使船舶以最佳航线到达目的地,研究基于多维度数据挖掘的船舶最优航线生成方法。通过官方电子海图挖掘海域港口、陆地物标等多维度坐标数据后,使用改进随机路径图算法生成船舶初始无向路径网络图后,从航行安全距离和航线目的地潮汐时间维度,设置最优航线生成指标。依据该指标和初始无向路径网络图,利用改进和声搜索算法生成最优航线。实验结果表明:该方法可有效生成船舶初始航线路线和最优航线,生成的最优航线适应度数值较高,实际应用效果好。 相似文献
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为了提高航运生产力,"警戒区"这一航行理念已被广泛应用,船舶航线势必通过警戒区,在警戒区水域航行与避碰,是船舶航行安全的关键。本文依照相关法规、规则对警戒区设定原则、航行与避碰应遵循原则以及实际中应注意的事项进行阐述,希对广大航海者有所裨益。 相似文献
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针对船舶航行成本受航速影响较大的问题,设计一种港航联动机制,旨在降低船舶航行成本。在港航信息互通的基础上,建立以最大程度降低航线总成本为目标的多阶段优化模型,得出船舶航行成本优化效果随规划距离变动的关系曲线,并分析航行成本优化效果同规划距离之间的关系,证明该联动机制的可行性。计算结果表明:在通过该联动机制对船舶航行计划和对航行速度进行优化后,船舶航行成本能够获得有效的降低,并通过计算获得该机制下存在的最优规划距离。因此,该联动机制能够更好地对船舶航行计划进行优化,满足船舶航行的实际需求。 相似文献
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为研究山区河流桥梁布设防撞装置对于通航的影响,采用二维物理模型试验的方法,利用运动船舶受力偏离航线的原理,通过对船舶艏向角θ、漂角β等船舶航行参数的分析,研究桥梁与水流存在交角的情况下布设防撞装置对船舶航行的影响;通过设置多条航线,探究船舶航行时与桥墩的的安全距离。试验结果表明:山区河流涉河桥墩布设防撞装置对于船舶航行的影响远大于裸墩,且尖艏型防撞装置对航行船舶的影响大于圆艏型;山区河流涉河桥墩或防撞装置与水流的交角越大,船舶的偏转幅度越大,其中0°~10°变化趋势较为明显。通过多组航线航行试验发现,航线越靠近桥墩,船舶受到的影响越大,当航线与桥墩的距离达到3W时,这一影响达到峰值。所得结果可以为山区河流桥梁通航安全的研究及防撞装置的研发提供参考。 相似文献
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航线设计作为船舶营运的一个重要环节,直接影响到船舶的航行安全和企业的经济效益。本文就航线设计过程中容易被忽略的问题以及航海图书的配备、海图的使用、航行计划表的编写中需注意的事项进行探讨,为更好地开展航线设计工作提供一些借鉴。 相似文献
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台湾海峡船舶习惯航线分析与安全建议 总被引:2,自引:0,他引:2
通过对台湾海峡航运船舶习惯航线的调查与分析,总结台湾海峡航运船舶的几种习惯航线及外海航线附近船舶交通流的主要特点,为研究实施俞湾海峡定线制,保证海峡航行船舶的安全提供参考。 相似文献