基于长江电子航道图的嵌入式ECS设计与实现

对基于长江电子航道图(2.0版)的嵌入式ECS进行研究。完成系统的模块划分和功能设计,探讨关键技术,在Linux的Eclipse环境下实现了系统软件部分,并进行实际运行测试。测试结果表明该系统稳定、高效、能够充分展现长江电子航道图公共服务平台所提供的实时数据,为船舶航行提供安全保障。     

长江电子航道图航标数据更新系统的设计与实现

以研发长江电子航道图航标数据更新系统为目的,开发基于长江电子航道图的管理、航标数据信息更新等功能的生产软件,实现了航标技术管理人员通过编辑达到长江电子航道图航标数据及时更新的目标,有效地提高了长江电子航道图航标信息的时效性和准确性,为电子航道图的应用管理工作提供了及时准确的航标信息,更好地发挥了长江电子航道图的应用功能。     

长江电子航道图生产管理系统的设计与实现*

为提高长江电子航道图数据生产与数据管理的效率,开发基于.NET框架技术的长江电子航道图测量成果文件及产品文件管理、数据生产流程管理等功能的软件。在有效管理生产数据的同时,实现长江电子航道图数据生产的流程化管理,可为长江电子航道图数据生产提供有效的辅助。     

长江电子航道图航标数据更新系统开发研究

长江航道局于2009年11月完成了长江航道全线电子航道图的制作,但基于长江航道水位变幅大、无规律,助航标志异动频繁,航道河床演变剧烈且没有规律性的特性。要及时在电子航道图上反映助航标志的异动情况,长江电子航道图更新是长江电子航道图更好发挥导航功能的关键。更新工作主要应该分为两个部分,一是长江航道中航标异动的更新,二是长江航道中水下地形变化的更新。     

长江电子航道图航道要素动态更新方法*

随着电子航道图在内河航运中的广泛运用,航道要素数据更新的时效性问题日显突出。文章在分析国内外电子海图数据更新技术的基础上,研究长江电子航道图水深要素、航标要素和其他要素的更新方法,以及更新过程中涉及到的数据处理算法,构建各类航道要素的更新模型,最后形成基于长江电子航道图生产编辑系统平台的动态更新方案。     

长江电子航道图生产系统的特点与应用*

基于ArcGIS平台搭建、以数据库技术为核心的长江电子航道图生产系统是整个长江电子航道图系统的重要组成部分。通过研究相关标准规范、定制开发多种辅助工具及质检功能模块,实现数据模型扩展、多源数据入库、物标自动编辑、多版本产品定制等功能,从而保障电子航道图的快速生产和更新,为电子航道图应用服务提供数据保障。     

ArcGIS平台下对长江电子航道图数据接边的方法研究

文中通过研究ArcGIS平台下长江电子航道图接边的关键技术,从接边的源数据、工作流程、工作方法、质检等方面进行经验分析和总结,提出长江电子航道图接边的解决方案,从而提高接边的效率和质量,使之满足长江电子航道图更新频率高的要求,为长江电子航道图的生产、应用提供有力支撑,以更好地满足用户的需求。     

长江电子航道图数据质量控制技术*

长江电子航道图有效性检验标准（CJ-58）是在IHO S-58基础上、根据长江流域特点编制的技术规范,它对长江电子航道图中新增的要素和属性的检验规则进行了规定,然而,这部分内容仍是不完整的,同时也未经验证。通过对现有S-58检验规则、长江航道新增物标和属性的分析,详细设计了长江电子航道图检验规则,并利用ArcGIS中的Data Reviewer模块进行实现。实际测试结果表明,本研究中规定的质检规则和检验方法符合长江电子航道图质量控制标准,可以有效地提高长江电子航道图的生产效率。     

长江上船舶将使用统一电子航道图

2007年12月26日，交通部科技项目《长江电子航道图制作标准研究》在武汉通过验收，这标志着长江电子航道图制作标准正式出台后，在长江上行驶的船舶将使用相同的电子航道图。该研究参照国际航运标准，结合长江航道的实际情况进行制作，在国内电子航道图领域属于开创性成果。     

长江电子航道图航标数据更新系统开发

在长江电子航道图全线贯通的情况下,如何快速更新异动后的航标数据,成了电子航道图发挥功能的关键。文章论述长江电子航道图航标数据更新的方案,探讨实现航标数据更新的实现方法,为航标数据更新软件研究提供参考。     

波浪中多船多墩柱受力和运动的快速计算方法

文章对多船多墩柱相互作用问题提出了一个快速计算方法.该方法是将船体剖面用具有相等面积的等效矩形代替,并将流场划分为船底与水底之间的内场和船侧面之外的外场.对内场,采用简单的解析解;对外场,由于剖面是矩形的,所以可采用在船体水面周线上分布源汇的简单的源汇分布法.对内外场进行耦合匹配进行求解.直立柱体则相当于船底和水底之间间隙为零的情况,所以上面也可包括直立柱体的情况,这样该方法对多船多墩柱的问题可以给出简便快速的算法.通过与试验结果和数值结果的比较,验证了文中计算的有效性.     

由推进器尾流计算确定动力艇合理牵引间距研究

针对动力艇尾流作用于被牵引船只,造成水阻力增加而使牵引效率下降的问题,提出通过数值模拟方法计算动力艇尾流场,进而确定合理的牵引间距的方法.文章应用理想推进器理论,给出了确定推进器尾流出口横截面面积和喷水流速的方法.在此基础上,通过数值模拟计算推进器尾流场的影响,并通过分析估计出给定牵引航速下的合理牵引间距.该方法可以结合动力艇的拖钩拉力与航速曲线,确定组合体可能达到的最大设计航速.     

改善港口口门流态相关工程措施的研究

港口口门水域的流态是港口规划建设时需重点考虑的问题,口门流速过大会影响船舶进出港的通航安全.结合某港区规划方案和青岛港某码头规划设计方案,通过流场数值模拟,分析造成口门水域流速过大的不同原因,提出改善口门水流条件的相应工程措施.     

一种快速有效地计算多物体耦合运动的方法

文章给出一种简单有效的计算多船和多墩柱相互作用的方法。该方法的出发点是将船体剖面用具有等效矩形代替,并将其周围的流场划分为船底与水底之间的内场和船侧面的外场。内场速度势采用简单的解析解;外场速度势沿水深做傅立叶级数展开,并在船体水面周线上分布源汇。然后在内外场交界面上进行耦合匹配求解。对于求解墩柱可以等效于求解船体底间隙为零的情况。上面简单的方法对于多船和多墩柱的耦合计算是简单和有效的。通过给出数值算例,证明了本方法的精确性和有效性,并且研究了多船和港口间的相互作用问题。     

日照港LNG码头配套航道及防波堤工程方案

日照港岚山港区北作业区规划新增LNG码头,针对其配套航道及防波堤工程平面布置问题,提出3个方案。采用数值模拟方法,推算不同方案下港池、航道,尤其是口门处的测点流速。计算结果表明,工程建设后,港池内各点在防波堤掩护下流速有所降低;受防波堤挑流作用的影响,口门位置处横流流速达到最大;以方案2流速相对较小,且流速大于某一值的持续时间较短。在方案2基础上进行优化,将一段防波堤调整为导流堤,由于导流堤上方可通过一部分水体,堤头附近航道横流有所减小。     

宽浅河道低水头水电枢纽口门区通航水流条件研究

根据重力相似准则,采用比尺为1∶100的整体模型,进行某宽浅河道低水头水电枢纽口门区的通航安全性研究。采用ADV三维流速测量系统进行流速测量;采用标准矩形量水堰控制模型流量;采用差动式尾门调节模型水位。由于河道地形及枢纽布置的原因,上游口门区流速过大,下游口门区形成大范围回流。通过扩大河道过流面积,移除下游河道中心连续小岛,增加闸孔等措施,减小下泄水流流速,改善河道整体水流状态;通过加长导航墙,改变导航墙透水面积,优化口门区域地形等措施极大地改善了船闸上下游引航道及口门区通航水流条件,确保过闸船舶的安全。     

安康枢纽回水变动区航道整治数学模型研究

安康枢纽回水变动区河段的通航水流条件既受上游石泉枢纽日调节影响,又受下游安康枢纽水库调度的影响。河道水流既有山区河流滩险水流特性,又有库区河道水流特点。同时,该河段为连续急流弯道段,研究难度大。文中采用平面二维水流数学模型的技术手段,研究回水变动区河段滩险整治工程方案。针对天然河道边界复杂等特点,研究采用正交贴体网格。在此基础上建立了平面二维水流数学模型。采用有限体积法对平面二维水流控制方程进行了离散。对安康枢纽回水变动区天然情况下的水位、比降及水流流速等进行了验证计算及分析,验证结果表明,所采用的数学模型和计算方法能够准确模拟枢纽回水变动区的水流运动特性。根据河段的河道特性、河床演变特点及碍航特点,提出了航道整治原则。在上述整治原则的基础上,对安康枢纽回水变动区河段滩险整治方案效果进行了计算分析,并提出了能够达到设计航道尺度的整治工程方案。     

基于动量守恒定律的船闸口门区船舶安全通航条件研究

现行规范是以船闸引航道口门区通航水流条件作为船舶能否安全进出口门区的判别标准。通过调查研究,船舶进出船闸是否安全仅考虑口门区通航水流条件是不全面的,还应考虑船舶在该区域本身的运动特征。基于动量守恒定律并考虑水流对船舶的作用,分析船舶为维持安全所形成的航行运动特征,并通过通航水流条件和船舶航行条件的模型试验,对比研究两者的关系,提出了基于动量守恒定律的口门区船舶安全通航条件判定方法。结果表明,采用水流条件试验结果求得的口门区船舶安全通航最小临界速度判定船舶通航的安全性是合理可行的。     

瓦村枢纽下游引航道通航水流条件试验研究

为保证船闸口门区有利于通航的良好水流条件,采用整体定床物理模型对瓦村枢纽船闸下引航道及口门区通航水流条件进行研究。试验结果表明:受电站下泄尾水扩散及尾水渠出口右岸边坡挑流的影响,下引航道口门区水流流态较差,纵横向流速明显超标,不满足船舶安全航行要求。探讨了延长导航墙长度、扩挖尾水出口右岸边坡、增设隔流墩等措施对水流条件的影响,经模型方案比选及优化,确定了下引航道布置推荐方案,较好地解决了口门区横流较大的问题,使下引航道及口门区的水流条件满足船舶安全通航要求。     

Mike21软件桩群概化方法在高桩码头中的应用

码头前沿水域的横流过大容易导致船舶撞击码头或系船缆绳断裂,进而引发安全事故,因此研究码头前沿水域的流场状况对码头轴线合理选取和船舶的安全靠泊有着非常重要的意义。基于桩群概化方法,采用Mike21软件中的三角形网格水动力模块(FM模块)对曹妃甸矿石一期、矿石三期高桩码头附近的流场进行了数值模拟,并与现场实测流速、流向进行对比验证,确定了模型中的桩群影响参数。在此基础上,深入研究相邻高桩码头桩群阻力对周边海域的影响,并对码头前横流进行计算和分析。此方法实施简单、计算效率高,对大范围海域影响研究结果合理,对高桩码头前沿水域有关流速、流向的计算结果更加准确,对码头轴线合理选取和船舶安全靠泊有重要的参考意义。