中国最大海事巡逻船下水

7月28日，中国最大的海事巡逻船“海巡01”轮（如图）在武汉顺利下水。该轮是我国第一艘同时具有海事监管和海上救助功能的大型巡航救助船，将在国家管辖的海域范围内执行海事巡航、安全监管、海事取证调查、海上船舶溢油监测、应急处置和海上人命搜寻救助等任务。     

有砟轨道高低不平顺概率分布的时空特征

为研究有砟轨道不同线形区段上高低不平顺标准差所服从的最优概率分布函数及其时空特征, 采用三参数概率分布函数拟合有砟轨道高低不平顺标准差峰值及尾部特性, 选取了5种三参数理论分布函数, 并确定了最优概率分布函数的选择原则; 以既有沪昆线为例, 拟合了有砟轨道上6种不同线形区段上高低不平顺标准差服从的最优概率分布函数; 分析了高低不平顺标准差的时间特征, 采用非线性函数拟合了分布函数参数随时间的变化情况; 分析了高低不平顺标准差的空间特征, 比较了轨道质量状态在空间维度上的不同。分析结果表明: 在高低不平顺标准差大值区域, 三参数Lognormal分布理论值与实际值的相对误差小于5%, 而正态分布理论值与实际值的相对误差则大于50%, 因此, 采用三参数概率分布函数能有效解决两参数概率分布函数理论值在此区域与实际值发生偏离的问题; 在描述线形区段的统计分布特性时, 不同线形区段应选择不同的分布函数, 同一线形区段宜选取同一种分布函数; 既有沪昆线桥隧区段上, Burr分布有5次是最优概率分布, 且P值之差的均值和标准差分别为0.09和0.12;各区段高低不平顺标准差所服从分布的3个参数用非线性函数拟合的优度均大于0.6, 因此, 采用非线性函数可有效拟合3个参数随时间的变化规律; 维修与养护作业前后桥隧区段高低不平顺标准差的超限百分比都小于3%, 圆曲线、缓和曲线和直线区段上高低不平顺标准差的超限百分比为3.5%~12.8%, 而限速区段和道岔区段上均大于25%。确定的最优概率分布函数选择原则可应用于轨道不平顺概率分布特征研究。      

集装箱空箱海上调运随机优化研究

应用机会约束规划的方法研究了空箱需求是随机数下的海上空集装箱调运优化问题。论文模型以空箱调运费用和租箱费用最省为目标函数,约束条件包括满足空箱需求、装船时间限制、空箱供给能力限制、空箱存储能力限制以及运输能力限制和运输时间限制等。应用概率分布函数将随机约束转化为确定性约束,从而将随机规划转化为确定性规划模型。运算结果表明本文模型可以有效降低空箱调运费用。     

能见度不良天气下海上交通安全风险预警系统

为了提高海上交通安全风险预警的实用性与精度, 建立了能见度不良天气下海上交通风险预警系统, 由风险矩阵知识库、交通流密度预测子系统与能见度预警子系统组成; 通过采集大样本, 运用不完备信息条件下模糊信息分配理论修正了专家调查法, 确定了海上交通风险矩阵; 采用人工神经网络中极限学习机理论的短时船舶交通流密度预测算法计算了交通流密度; 采用区域大气模式系统对气象和海洋预报部门提供的能见度预报数据进行空间和时间精细网格化划分, 计算了能见距离; 采用系统预测了空间网格为2nmile×2nmile和时间步长为10min的关注海域的能见距离和交通流密度, 以验证系统的有效性。仿真结果表明: 2个不同时间段12个时间点的能见距离预测准确率分别达到75%、75%、80%、75%、80%、75%和75%、75%、80%、80%、80%、75%, 相应的交通流密度预测准确率全部达到80%, 预测结果可靠, 并且, 实现了能见度不良天气下海域航行风险的可视化与智能化监控。      

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目前交通流理论研究的主要对象为高速公路，与其相比，城市快速路交通流则具有明显不同的特点。交通科学是一门实证科学，本文在实证数据的基础上，首先对城市快速路交通流速度概率分布进行了研究，分析了在不同密度条件下速度概率分布的特性。在此基础上，在流—密平面中将交通流划分为自由流、谐动流、同步流和堵塞4个稳态相位，并具体讨论了各个相位的性质，定量标定了每个相位的区域范围。     

小型悬挂吊舱惯导无人船系统的设计与研究

为了进一步提高无人救生船的工作效率,鉴于当前无人船导航系统的局限性,本文设计了MEMS和卫星组合的导航系统,同时搭载小型悬挂吊舱,以实现无人救生船在复杂海洋环境的精准定位和精准转舵.还开发了远程控制界面,对无人船的航行、电量进行监控和管理,为长时间搜寻海上目标提供可靠的动力保障.最后搭建了无人救生船运动可视化仿真平台进...     

基于MMG模型的船舶动态扇形自动搜寻模式

为提高海上搜救效率,提出一种基于船舶操纵运动数学模型研究小组(Ship Manoeuvring Mathematical Model Group,MMG)模型的船舶动态扇形自动搜寻模式。在充分考虑风、流等外界扰动影响的基础上,不需要额外进行风、流等漂流模型的推算,以Matlab软件中Simulink模块为工具进行仿真。仿真结果表明:在不依赖GPS船位的前提下,船舶的航向、舵角、航速均符合航海实践要求。该搜寻模式可提高应对海上突发事故的搜救能力,从而减少突发事故中的人员伤亡和财产损失。     

混合不确定条件下绿色多式联运路径优化

主要研究了当运输时间、中转时间、客户需求和中转集拼货运量四重混合不确定因素服从随机分布时的绿色多式联运路径优化问题,运用随机优化理论,以运输成本、碳排放成本和时间惩罚成本为目标,建立混合不确定条件下绿色多式联运路径优化模型.通过对各子目标函数权重进行赋值,得出考虑不同成本因素的多式联运路径优化方案.探讨时间、需求和网络服务能力对多式联运路径优化结果的灵敏度分析,发现各成本随时间变动而变化的规律和边际运输成本最小时的服务时间;当货运量形成规模效应后可降低边际运输成本;不同网络服务规模的运输路径优化结果,以及满足客户不确定需求的最小网络配置.     

台湾海峡船舶雾航安全分析

台湾海峡位于台湾省与福建省之间,是连通东海与南海的"海上走廊"。但每年的1～5月是该区域的雾季,长时间的能见度不良,对在此海域航行的船舶构成很大的安全影响。通过分析台湾海峡的气候特点、船舶在该区域航行时应当做好的准备工作,并结合典型碰撞事故案例分析,总结事故教训,为船舶在海峡区域的雾季安全航行提出对策建议。     

船闸待闸时间特性分析

以施桥船闸和淮安船闸的实际运行资料为依托，对不同类型船舶的待闸时间作了统计分析比较．研究发现虽然施桥船闸与淮安船闸的待闸时间明显不同，但其待闸时间不均衡系数却很接近，特别是下行船队的待闸时间不均衡系数几乎相同．此外，淮安船闸和施桥船闸的待闸时间分布很不均匀，部分船舶的待闸时间远超过中值待闸时间，由此推断船闸规模的扩大虽然可以改善船闸的繁忙程度和降低平均水平的待闸时间，但不能彻底避免压船现象的发生．