基于朴素贝叶斯算法的船舶异常行为监测

随着海事事故与海上违法行为的不断增多,智能的监控方法成为降低海事事故,打击海上违法行为的有效手段.同时,船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的普及及船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)的扩建,又为智能监控提供了数据支持.鉴于此,利用船舶自动识别系统提供的数据,分析通航水域船舶信息的分布情况,根据其概率分布采用朴素贝叶斯算法,从船舶航速、航向及距航道边界距离3个方面,构建船舶异常行为检测模型.最后,以成山角通航水域为例,检验模型的有效性.实验结果表明,构建的模型能够有效地完成异常行为监测,减少海事监管人员的工作强度,同时根据实验结果分析了成山角水域船舶航行的特点,并对成山角定线制提出合理化建议.     

半潜维修船船型多目标优化与单目标优化比较研究

自航式半潜维修船是基于集成创新理念设计的集高技术与多功能于一体的新船型。为选择最优的半潜维修船船型方案,以载重量与主尺度比值RRDW、甲板作业面积SWDS和每日作业收益P这3个指标为目标函数,建立半潜维修船船型论证模型,并采用理想点法和多目标遗传算法求解该模型。以一艘5万吨半潜维修船对故障船舶开展维修作业为例进行算例检验。两种方法均能实现对模型的求解,理想点法能提供距理想点更近的船型方案,而多目标遗传算法能提供更丰富的船型方案。计算结果验证了该模型的有效性,表明该模型能够为半潜维修船的论证选型提供决策支持。     

基于交互式赋权与证据推理的船舶主机优选

[目的]在节能减排背景下,船舶主机优选是值得深入研究的问题,也是一个复杂的多属性决策问题。[方法]首先,分析船舶主机选型的影响因素,提出主机优选指标体系;然后,采用熵权法确定客观权重,采用偏差熵模型确定主观权重,并设计一种交互式赋权法以确定船舶主机优选指标的综合权重,从而实现客观权重与主观权重的统一;最后,通过证据推理法实现信息融合,对备选方案进行排序和优选。[结果]以某航道管理局船舶建造项目的主机优选问题为例,验证了该方法的有效性与正确性,并总结了指标区间选择对评价结果效用值的影响规律。[结论]研究结果表明,交互式赋权与证据推理相结合的方法可以为船舶主机选型设计提供理论支持。     

基于滑动窗口动态输入LSTM网络的铁路运输系统碳排放量预测方法

铁路运输的低碳发展对交通系统实现“双碳”战略目标有着重要意义。针对当前铁路运输碳排放预测研究较少、预测精度不高的问题,考虑碳排放时间序列数据中历史信息和当前信息间的相关性,引入滑动窗口,结合长短期记忆（LSTM）网络,构建铁路运输碳排放量预测模型。采用灰色关联分析法计算铁路运输碳排放量各影响因素的关联度值,筛选铁路运输碳排放量的关键影响因素,使用高关联性数据作为预测模型的输入变量,提高预测精度;应用LSTM网络为基础预测模型,通过引入滑动窗口改进神经网络的数据输入; 考虑未来减排政策变化对铁路运输碳排放量的影响,融合基于动态政策的情景分析,构建铁路碳排放预测模型,并利用多项式误差拟合方法进行误差修正,提高预测结果准确性。以1980—2019年铁路运输碳排放相关数据为例,从现有文献中总结出17个铁路碳排放影响因素,利用灰色关联分析法从中筛选出6个关键因素,通过滑动窗口对筛选出的数据进行子序列分割,测试不同长度窗口下的预测精度,选择最优窗口参数,建立改进LSTM模型进行预测,并将预测结果与原LSTM、BPNN和RNN模型进行对比,结果表明:改进LSTM模型将相对误差平均值降低至0.392%,而原LSTM模型为3.862%,BPNN模型为1.535%,RNN模型为0.760%,即改进LSTM模型具有更高预测准确性;根据历史趋势和发展政策设置基准情景和3种未来减排情景,利用改进LSTM模型预测未来10年铁路运输碳排放量,在4种模拟情景下,铁路运输2030年的碳排放量分别为9.83×106 t、8.91×106 t、8.62×106 t和8.09×106 t。综上所述,引入滑动窗口的改进LSTM模型能进一步提高铁路运输碳排放量预测准确性,融合动态政策的情景分析可为未来铁路运输低碳发展提供可行路径。      

轮船的缘起与邮轮历史

<正>人类在18世纪发明蒸汽机之后,就不断探索将其用作为船舶动力,以便改变过去仅靠风帆或人力推动船舶前进的方式。正如蒸汽机本身的改进、实用化、商用化经历了长时间的努力一样,以机械为驱动力的蒸汽机船的研制也经历了许多人长时间的努力。由于早期,人们很自然地想到在船的两侧各安装一个拨水桨轮作为船舶行进的推动装置,这种具有明轮特征、用机械驱动的船就在汉语中被称之为轮船。后来又在对不同类型轮船的称呼中将“轮船”两个字简化称为一个“轮”字,例如货运轮船简化为货轮、客运轮船简化为客轮。     

公路与水路运输节能减排量化分析和比较

通过研究汽车与船舶的油耗特点,结合燃油种类与CO_2排放量的关系,建立了计算公路运输与水路运输单位耗油量与单位CO_2排放量的数学模型。通过敏感性分析,研究车速或航速与载货率对车辆或船舶单位CO_2排放量的影响。以从厦门港到盐田港的干散货运输为例,做了节能减排计算分析,并将结果与用其他方法获得的结果对比。在此基础上,对公路运输与水路运输节能减排做了敏感性分析研究,可以计算出能够体现水路运输节能减排优势的临界货运量。结果表明本文中介绍的方法能够为核算、比较公路运输与水路运输的节能减排效果提供更科学的量化参考。     

增强半潜类型船潜浮作业能力的浮力舱技术方案

为了进一步挖掘半潜船型的潜力,增强其对重大件的适应性以及服务的多样性,提出了与半潜船型相配套的新型设备——多功能浮力舱。主要介绍了该多功能浮力舱的技术方案、使用方法与工作机理、有益效果等内容,并以半潜船为例,论证了配置多功能浮力舱对提高半潜船服务的多样性,增强对大型海洋工程装备等重大件进行潜浮装卸作业的适应性与安全性所发挥的有益效果。该配套新型装备可为半潜类型船服务与作业提供一种新方案,为我国海上支持保障体系建设发挥积极作用。