基于BP-DS证据理论的航标状态识别模型研究

内河航标标示了可航行水域的边界,是保障内河船舶安全航行的重要前提。面向内河航标不同故障模式,构建一种基于BP-DS证据理论的航标状态识别模型。采用两个BP神经网络分别训练航标基础属性数据与环境因素数据,计算独立的证据值;通过DS证据理论实现航标运行状态识别结果的决策融合。结果表明,基于BP-DS证据理论的航标状态识别模型精度达到80%以上,高于传统经验阈值判别法。     

长江航道大型整治工程施工安全控制关键技术

长江航道大型整治工程施工河段长、工程量大且工序多,施工水域船舶通航密度大、船舶种类多,施工安全生产控制与河段通航安全面临巨大挑战。依托长江干线下、中、上游典型大型航道整治工程,围绕工程施工全过程风险管控及安全保障技术,采用理论分析、仿真模拟、现场试验、系统研发相结合的方法,提出了长江航道大型整治工程风险识别与评估方法,构建了通航安全与施工生产安全风险预测模型,研究了长江航道大型整治工程全方位、全过程、全要素施工安全保障与控制技术,并基于AIS和云技术开发了长江航道整治工程施工区安全综合信息平台,为保障大型航道整治工程生产及通航安全提供了理论依据和技术手段。     

基于船舶A IS数据的桥区水域通航饱和度研究

为分析内河通航情况,评价桥区水域航道饱和程度,研究不同船舶领域模型对航道饱和度评价造成的影响,构建了基于船舶A IS数据的通航饱和度模型.通过大量历史船舶A IS数据分析,计算了船舶交通流量、通航密度、通过能力等参数,基于停船视距船舶领域构建了通航饱和度模型,提高了饱和度计算精度;分析了饱和度随时间的变化特征,并提出了最大饱和度等评价指标.以长江中游武汉河段桥区水域为例,研究近三年桥区水域通航饱和度用以验证.结果表明,长江中游桥区水域通航饱和度平均约为20% ~30%;武汉长江大桥附近饱和度最大可达53%,与实际较为相符;基于藤井船舶领域模型相比停船视距船舶领域模型计算所得的通过能力值高76%,饱和度低43%.采用停船视距船舶领域计算所得饱和度随区域交通流特征而变化,相比于传统方法更加精准.      

基于可视分析的船舶航行态势感知系统设计

针对船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services,VTS)管理决策与人机交互智能化的不足,以态势感知理论与可视分析技术为手段,设计基于可视分析的VTS监管水域船舶航行风险态势感知认知框架,分析基于时空数据挖掘的船舶航行风险态势评价方法、船舶航行风险不确定性预测模型及VTS管理人员决策多维参数可视化有效算法等关键技术,通过系统评估方法开展可视分析系统验证与改进。研究结果表明:借助可视分析方法,该系统可实时监控水域中的航行风险演化,保障安全通航,为航行决策提供重要的参考依据,可对未来研发VTS智能化系统提供技术支持。     

舰载机高强度作业流程仿真研究

舰载机高强度出动回收作业是航母最大作战能力的集中体现,其对甲板资源、舰载机调度等均有很高要求。为系统研究舰载机高强度出动回收作业流程和舰载机调度策略,本文建立了基于随机过程和线性策略的流程调度仿真模型,实现了舰载机自主调度。基于Matlab开发了仿真程序,与美国高强度演习记录的对比表明,该仿真模型精度可靠。研究了2种不同的调度策略,仿真结果表明,调度策略对于舰载机作业安全影响较大,对出动架次率影响不大。     

内河AIS服务性能指标研究与平台设计

针对当前内河AIS服务性能评价指标单一且实船测试过程复杂等问题,从单船、单个基站和航段区域3个角度,提出内河AIS服务性能评价指标。在此基础上,设计了基于长江电子航道图的AIS服务性能分析平台,通过多条件数据查询、数据处理,实现评价指标的计算以及历史AIS数据的显示。以长江岳阳航段为例,开展AIS服务性能分析平台测试。测试结果显示:单船丢包率差异较大([6. 73%,62. 43%]);基站间存在覆盖区域相互重叠的现象,导致单个基站的丢包率约为45%;航段区域整体丢包率和错误率分别为16. 63%和1. 57%。分析结果表明平台可有效实现AIS服务性能分析与数据可视化,从而保障内河AIS数据的可靠性,提高海事管理和服务的水平。     

基于JDL的内河航道多源信息融合功能模型研究

航道运行状态评价与研判是内河航道科学运维的重要前提。以内河航道基础设施为研究对象，基于经典的JDL(Joint Directors of Laboratories)融合功能模型，构建了内河航道多源信息融合功能模型；阐述各功能模块的基本原理，明确了信息在模型中的动态流向；通过兴趣反馈机制处理海量异构数据，保障功能模型的稳定性与时效性。针对内河航道信息多源异构的特点，从数据检测、过程优化、智能计算3方面对信息融合算法进行概述总结，为内河航道基础设施运行状态智能化监测提供了理论与决策支撑。     

基于信息扩散技术的内河通航风险评价研究

随着我国现代综合交通运输体系发展规划的逐步完善，内河航运也取得了长足的发展；受水文、气象、航道条件等因素影响，航运安全及其保障技术研究日益紧迫。文章以长江干线水上交通事故数据为基础，提出了一种基于信息扩散技术的内河通航风险评价方法；针对6类水上交通事故，分析并确定了不同风险等级的发生概率。研究结果表明：信息扩散理论能够将小样本数据按论域扩散成集合的形式，达到小样本信息扩散的目的；利用水上交通事故数据指标开展风险评估，可确定不同指标范围内事故发生的风险概率，为保障船舶航行安全水平、提升海事安全监管效能等提供技术支撑。