大数据分析下双向通航港口船舶自适应调度算法

为了提高双向通航港口船舶的通行能力,进行双向通航港口船舶自适应调度,提出基于大数据信息融合的船舶调度算法。采用网格区域分割模型进行双向通航港口航道分割,构建船舶调度的大数据信息传递模型,对船舶的调度数据进行信息融合滤波处理,抑制冗余数据的干扰,采用模糊波束集成方法进行双向通航港口船舶运行大数据的聚类分析,根据数据的分布属性特征进行船舶航行调度,提高船舶调度的自适应性。仿真结果表明,采用该方法进行双向通航港口船舶自适应调度能提高港口的吞吐能力和船舶航行的畅通能力,且对双向通航港口船舶大数据的集成信息处理能力较强。     

通航水域航行安全评价的研究

为了对通航水域船舶航行安全性进行定量的评价.应用模糊综合评判方法建立我国主要港口通航水域的安全评价模型.根据当前影响通航水域船舶航行安全的11类主要因素建立综合评价集.应用灰色关联分析法和因子分析法确定评价指标的权重系数.利用此模型对我国10个主要港口水域的安全性进行了评价.     

大数据分析下双向通航港口船只调度方法

针对传统方法因缺少自适应蚁群调度优化算法,导致调度资源分析不足的问题。在大数据分析的技术支持下,为更好地提升双向通航港口船只调度的合理性与科学性,提出大数据分析下双向通航港口船只调度方法研究。通过大数据分析技术,对双向通航港口船舶调度数据进行分析计算。接着对港口调度能力进行模型建立,根据获得的数据引入自适应蚁群调度优化算法,完成数据科学调度计算。通过实验对比方式,对提出设计方法的合理性进行证明,对双向通航港口船只调度有科学意义。     

时间序列分析法船舶港口建筑工程成本估计

针对当前船舶港口建筑工程成本估计精度低的问题,提出时间序列分析法的船舶港口建筑工程成本估计方法。首先采集大量船舶港口建筑工程成本历史数据,将它们组成一组时间序列数据,然后引入小波变换对船舶港口建筑工程成本时间序列数据进行分解,得到趋势部分和细节部分,使得变化特点比较明显,最后采用RBF神经网络对船舶港口建筑工程成本时间序列的趋势部分进行建模,采用支持向量机对船舶港口建筑工程成本时间序列的细节部分进行建模,并根据预测结果重构得到船舶港口建筑工程成本估计结果。实例研究结果表明,时间序列分析法的船舶港口建筑工程成本估计效率高,可以高精度对船舶港口建筑工程成本进行估计。     

双向通航港口船舶调度优化模型与算法

为提高双向通航港口船舶调度的安全性和调度效率,研究双向通航港口船舶调度优化模型和算法。考虑船舶属性和船舶交通状况等因素,基于船舶调度安全性、连续性和高效性要求,建立以单向/双向通航模式转换、航道与泊位协调和安全性为约束的双向通航港口船舶调度多目标优化模型;设计双向通航港口船舶调度多目标遗传算法获取最佳调度方案。对试验所求的调度方案进行一般性安全检验、双向通航安全检验和双向通航与单向通航转换安全性检验,结果表明:提出的双向通航港口船舶调度优化模型与算法能在保证安全的前提下有效获取船舶调度方案,提高双向通航港口船舶调度效率。     

改进型灰色系统在航道水位预测中的应用

水位数据是航道养护管理及船舶航行的重要参考,水位预测对于防汛工作、船舶航线规划、通航安全保障、通航效率提升等具有重要指导作用。本文利用长江重庆航道处辖区的水位历史观测数据,采用灰色系统GM(1,1)模型开展水位预测算法研究,并建立了基于灰色系统的水位预测改进模型,提高了航道水位预测精度。该方法的主要思路是:根据绝对误差值正负情况建立修正项,并重新组合得到最终预测结果。研究表明:该方法较灰色系统模型预测精度更高,对于内河航道水位预测方法研究中具有一定的参考价值。     

改进灰色模型的船舶航行轨迹自动预测研究

为实现更加精准、自动化的船舶航行轨迹预测,利用改进灰色模型,提出一种基于改进灰色模型的船舶航行轨迹自动预测方法。在船舶航行中的AIS数据中对船舶航行轨迹数据进行提取,其中AIS数据具体包括船舶航程数据、船舶动态数据以及船舶动态数据。通过数据估计算法插补缺失数据,分为2个步骤,第1步是对插补数据进行识别,第2步是对其进行插补。通过改进灰色模型对船舶航行轨迹进行自动预测,主要使用基于缓冲算子改进的灰色模型构建船舶航行轨迹自动预测模型。选取某船舶服务项目中包含的船舶AIS数据作为实验数据,对设计方法进行实例测试。测试结果表明,设计方法的数据提取质量较高、预测模型的误差较小,具有广阔的市场应用前景。     

基于数据挖掘技术的船舶物流成本分析和估计

船舶物流成本与多种因素有关,具有十分大的波动性。当前船舶物流成本分析和估计方法由于没有考虑船舶物流成本波动性,难以描述船舶物流成本的变化趋势。为了提高船舶物流成本分析和估计的准确性,提出基于数据挖掘技术的船舶物流成本分析和估计方法。首先分析船舶物流成本分析和估计的研究进展,建立船舶物流成本分析和估计的数学模型,然后引入数据挖掘技术对数学模型进行求解,拟合船舶物流成本变化趋势,最后与经典船舶物流成本分析和估计方法进行实验测试。结果表明,数据挖掘技术的船舶物流成本分析和估计精度超过92%,而经典方法的船舶物流成本分析和估计均低于90%,且数据挖掘技术的船舶物流成本分析和估计效率更高,验证了本文船舶物流成本分析和估计方法的优势。     

基于数据挖掘的船舶行为研究

如何从我国沿海港口海量的船舶自动识别数据中找出海上交通知识,是我国交通海事部门和港口管理部门亟需解决的重要同题.针对海量数据处理的瓶颈及海上交通数据的特点,运用地理网格技术划分港口水域,从而降低船舶航迹数据复杂度,建立船舶行为模型,对每个地理单元格上的船舶行为进行统计分析,进一步运用数据挖掘技术揭示整个海域船舶行为规律.所挖掘的知识可以运用到船舶航行位置预测、船舶异常行为检测及海上交通流模拟等研究领域.该研究方法开拓了海上交通安全的研究思路,为海事部门和港口管理部门的通航环境管理等提供理论依据.     

基于多要素比选的连云港港LNG接收站码头选址

基于多智能体仿真建模方法建立连云港港LNG码头选址涉及相关港区船舶进出港全过程仿真模型,对拟选址的LNG码头船舶进出可能产生的远期通航影响进行定量评估,并与已有选址相关研究结论进行对比;综合分析航道条件、选址与后方城市距离、通航影响等多要素,提出在现行通航规则和港口规划条件下的连云港港LNG码头推荐港址。本研究所采用的方法和结论可为区域LNG码头布局规划提供技术支撑。     

多智能体仿真在LNG码头选址及港口规划中的应用

液化天然气(LNG)船舶进出港进行的严格交通管制会影响港口的运营,因此在港口规划阶段须审慎决策LNG码头选址及布局问题。应用自主开发的《基于多智能体信息交互的港口运营系统仿真软件(简称:APSS)V1.0》,建立可模拟涵盖LNG船舶通航影响机制的港口运营系统仿真模型;以实际工程为例,系统探讨LNG船舶通航对近、远期港口运营影响问题的思路和方法;结合水域通航环境特点提出远期优化措施。研究结果可辅助港口规划制定。     

水上飞机与船舶的港口异质交通流建模

为有效组织水上飞机与船舶共存的港口的交通,降低碰撞风险,提高通航效率,对交通流进行建模。根据水上飞机的操纵特性和营运特征,分析其与普通船舶交通流的差异,确定两者构成港口异质交通流。应用元胞传输模型构建交通流模型。将水上飞机起降事件的交通恢复时间作为交通组织效果的表征量,分别对船舶交通流、港口异质交通流及交通组织下的港口异质交通流进行建模。通过模型敏感度分析,确定元胞内的船舶通行能力为最敏感因素。将该模型实际应用于三亚港,结果表明:港口异质交通流模型对优化港口交通组织具有指导意义。     

黄骅港20万t级航道设计水位分析

港口航道通航水位的确定直接影响到港船舶候潮时间和航道疏浚量,从而影响港口通过能力和基础建设投资。本文对黄骅港综合港区、散货港区20万t级航道工程通航水位的选取进行研究分析,采用分段乘潮方法,确定合理的乘潮水位,在满足港口通航作业要求的前提下,节省疏浚投资。希望为沿海港口航道参数确定提供参考。     

船舶港口建筑工程造价的预测模型构建

针对当前船舶港口建筑工程造价预测误差、准确度低的缺陷,设计了基于贝叶斯回归算法的船舶港口建筑工程造价预测模型。首先对当前船舶港口建筑工程造价预测现状进行分析,分析船舶港口建筑工程造价预测误差大的原因,然后根据船舶港口建筑工程造价数据,引入贝叶斯回归算法对船舶港口建筑工程造价的变化态势进行拟合和预测,最后通过船舶港口建筑工程造价预测的仿真实验分析预测效果,本文模型很好把握了船舶港口建筑工程造价变化规律,船舶港口建筑工程造价预测精度超过95%,船舶港口建筑工程造价预测的训练和测试时间短,船舶港口建筑工程造价结果要明显好于其他模型,为船舶港口建筑工程造价预测提供了一种新的研究工具。     

单向水道船舶进出港排序权重分析

为避免波浪涌入港内,沿岸港口皆构筑防波堤,堤口及通行水道不宜过宽,采用单向航行以缩小水道宽度是普遍现象。船舶进出港单向航行涉及进出顺序的安排。船舶自动识别系统(AIS)自2004年4月生效实施,提供了船舶动态、静态及航次相关信息数据,对VTS的交通组织服务而言,给予船舶通行管制莫大的帮助。为避免船舶在港口水域因为等候进出造成的拥挤招致碰撞,交管中心对于到达船舶及出港船舶必须作出适当的排序,既可解决通航安全,亦可达到通航效率。本研究就船载AIS所提供的信息中,与船舶通行安全有关的数据,以高雄港水域为例,运用AHP方法作成权重因素分析,其结果可作为运用于整合性船舶交通组织模型研究的参考。     

基于指数平滑技术的港口船舶流量预测

船舶流量的预测对缓解港口交通拥堵、提高通航效率、合理配置资源起着重要的作用。为提高船舶流量的预测精度,本文通过研究预测技术,确立预测方法,通过使用指数平滑技术建立预测模型,经过一次指数平滑、二次指数平滑后拟合出船舶流量的趋势,得出初步预测值。为降低预测误差文章通过使用规划求解方法找出最佳平滑常数,从而得出船舶流量数据,预测结果更加精确。该方法的应用对港口船舶流量预测具有重要意义,为港口的交通管理提供重要依据。     

港口大型船舶起重牵引机机械强度优化分析

对机械强度进行优化分析,可以延长港口大型船舶起重牵引机的使用寿命,针对当前港口大型船舶起重牵引机机械强度优化精度低的缺陷,设计了基于灰色系统的大型船舶起重牵引机机械强度优化方法。首先对大型船舶起重牵引机机械强度优化研究进展进行分析,找到各种大型船舶起重牵引机机械强度优化方法的不足,然后利用灰色系统对大型船舶起重牵引机机械强度进行建模与优化,最后进行大型船舶起重牵引机机械强度优化仿真测试。仿真测试结果表明,灰色系统可以提高大型船舶起重牵引机机械强度优化精度,相对于其他大型船舶起重牵引机机械强度优化方法,本文方法不仅减少了优化误差,而且提高了大型船舶起重牵引机机械强度优化稳定性和可靠性,具有重要的实际应用价值。     

基于灰色自回归模型的船舶流量预测方法

结合灰色模型和自回归AR(p)模型,提出两种模型组合的灰色自回归模型,根据实际的船舶交通流量数据,分别运用灰色模型、自回归AR(p)模型和灰色自回归模型,对某港口船舶交通流量的进行预测,通过计算和Matlab仿真,结果表明灰色自回归模型预测精度较高,证明了该模型的可行性。     

基于DEA评价模型的港口航道通航效率分析

基于数据包络分析方法(DEA),建立港口航道通航效率评价体系,对某沿海港口的航道通航效率进行了评价分析,结果表明:当航道船舶总吨数达到4030万吨、航道空间占有率达到0.035、航道利用率达到87%、阻抗值为0.175、阻塞率为77.6%、船舶排队长度为1.6艘、平均等待时间为5.93h以及船舶平均航行时间间距为2.2h时,该港口的航道通航效率达到最佳,相关研究成果可为航道建设和船舶调度管理提供科学依据。     

港口通航安全综合评价方法

港口水域通航安全评价是港口建设的规定程序之一,针对当前港口水域通航安全评价方法存在的不足,应用因子分析和主成分分析与复相关系数赋权相结合的综合评价方法,在分析港口水域通航安全评价指标因子的基础上,对分组后的各变量进行主成分分析赋权和复相关赋权,建立港口水域通航安全评价模型。应用该模型评价各港口水域的通航安全性。实例验证结果表明:该评价方法不仅可以有效解决评价指标过多和评价指标权重难确定等问题,而且能避免传统因子分析法存在的不足,较客观地反映各因素对港口水域评价的影响程度。