渤海湾航行与钻井平台距离的确定

为给过往钻井平台的船舶提供既安全又经济的距离参考值,利用AIS数据,对大量船舶通过钻井平台时的距离进行统计,得到不同类型、不同吨位的船舶在经过平台时的距离。将统计结果与目前通过公式和模型得到的结果进行对比分析,给在钻井平台附近航行的船舶规划航线和有关部门修订规范提供参考。     

钻井工程与船舶交通流安全距离及相互影响

钻井平台在海上进行勘探作业,不可避免地会与周边船舶存在航行区域冲突。本文首先结合船舶领域及风、流影响,建立了钻井平台与不同船长的最小安全距离模型;然后利用MATLAB软件进行编程,程序结果表明,随着船舶长度的增大,钻井平台与船舶的最小安全距离随之增大;随着风流压差角的增大,其最小安全距离先增大后减少,风流压差角在70°左右,最小安全距离达到最大。最后根据CFD1-8-1钻井平台与周边航道及锚地实际情况,结合最小安全距离模型,分析出钻井平台与周边交通流的相互影响风险,并提出了针对性的解决措施。     

船行波对条帚门支航道中渔船安全作业的影响及应对建议

为保障条帚门航道内渔船的航行安全,研究航道中远洋船舶产生的船行波对附近渔船安全作业和航行的影响,通过建立线性横摇计算模型和仿真计算得到两船间安全距离,计算出船行波波高和渔船横摇角度的变化规律,通过结果量化分析得到渔船航行安全作业的边界条件。据此提出安全通航应对建议:控制航行距离、控制航行速度、渔船主动避让。     

海上高速航行船舶触礁距离实时计算方法

为了提高船舶航行安全性,并应对航行过程潜在碰撞风险,提出海上高速航行船舶触礁距离实时计算方法。通过航海雷达探测船舶航行环境中的礁石目标,确定极坐标系下的位置坐标后,将其转换地心垂直坐标系下,构建基于PLSTM-FCN的船舶航迹预测模型,从船舶自动识别系统中获取高速航行船舶历史位置、航速、航向、船舶长度、宽度以及吃水深度等AIS数据,将其作为模型输入,模型输出为船舶航行实时位置预测结果,结合礁石目标位置,完成触礁距离的实时计算。实验结果表明,该方法可预测船舶航行航迹,预测MSE值仅为0.002 2;可实现船舶触礁距离的实时计算,计算结果与实际距离误差介于0.77～1.55之间。     

基于改进人工势场法的船舶自主避碰方法

为提升船舶航行的安全性,对船舶避碰方法进行研究。引入碰撞危险度对传统的人工势场法进行改进,根据船舶的时空计算模型建立新的人工势场法碰撞模型,计算时间和空间危险度,进而准确判断陷入局部极小值和目标不可达问题的危险度,指导船舶避碰。基于MATLAB平台搭建仿真环境,并开展仿真试验,通过与传统方法相比对,验证该避碰方法的有效性。试验结果表明,利用该避碰方法能有效避免传统人工势场法的避碰缺陷。     

基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估

为提高智能船舶的可靠性和航行安全性,提出了一种基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估方法.文章构建智能船舶航行行为可靠性评估指标体系,并运用船舶安全会遇距离模型,建立智能船舶在两船互见会遇场景中的航行行为故障判断流程,研究在不同会遇场景中智能船舶航行行为可靠性指标值并进行对比分析.研究结果表明,该可靠性评估方...     

电子海图中航线设计与监视的实时仿真方法

提出了基于国际标准格式(S-57)电子海图平台的航行安全实时仿真方法,主要研究了航线设计和航路监视方法.将指示克里格法应用于航线设计的研究,对海底地形曲面进行拟合并求取任意位置水深值,对离散的条件分布函数进行顺序矫正,保证了阈值区间的合理性.采用人机交互的方式根据船舶的航行信息和海图信息对计划航线进行修正,实现了计划航线可行性的自动判别,改进了航路监视的判定算法,并采用船舶形成碰撞紧迫局面时间(TCQA)和船舶形成碰撞紧迫局面距离模型来判断本船与目标船之间的紧迫局面及碰撞风险,从而有效地监控并提示避碰危险.经航海模拟器验证,该方法准确可靠.     

考虑船位预测不确定性的船舶碰撞危险度计算方法

[目的]船舶碰撞是威胁智能船舶航行安全的主要因素。船舶碰撞危险度计算模型应及时发现船舶航行中潜在的碰撞风险,为智能船舶的自主避让决策提供依据。[方法]首先,根据船舶领域侵入程度与侵入时间等参数,分析基于领域的碰撞危险参数计算模型,将航行场景划分为单船会遇局面和本船与船舶群组的会遇局面,给出一种新的多船会遇情况下的碰撞危险参数计算模型;其次,基于维纳过程对船位预测不确定性进行建模,根据卡方分布获取船位预测不确定性椭圆;最后,给出考虑船位预测不确定性的碰撞危险参数计算方法。[结果]该计算模型能够考虑船位预测不确定性对船舶碰撞危险的影响。[结论]可以进一步保障智能船舶的海上航行安全。     

海上风电场区船舶A~*避碰寻路算法

针对国内风电场距离航道较近、船舶在其附近航行时容易发生碰撞事故的问题,研究基于A~*改进算法的海上风电场水域船舶避碰寻路算法。基于改进的人工势场模型,按照船舶避碰要求建立风机威胁势场和他船威胁势场;将风电场区地图栅格化,计算各小方格处总的威胁值,构建威胁地图;以各栅格的威胁值作为船舶航行代价,利用A~*算法找出从当前点到目标点的移动航线;针对采用普通A~*算法生成的航线中拐点多、方向受限的问题,提取各拐点进行通视性检验并删除冗余点,最终得到符合船舶在风电场区航行要求的安全航线。仿真试验结果表明:采用该方法得到的规划航线能在与风机障碍物保持安全距离的同时,具有最短长度。     

长江江苏段船舶追越速度模型

船舶航行中,经常会出现追越局面.长江江苏段航道条件比开阔水域航道条件复杂,海事部门对追越作了严格规定.介绍了在追越受限前提下的长江江苏段航行船舶的追越模型,可为航行船舶提前计算追越时间、距离,避免违章追越,减少追越时产生的安全风险.     

船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

在VTS中利用回归分析方法预测研究

为提高船舶航行安全性,减少船舶碰撞事故,本文基于国内外船舶碰撞事故以及相关数据,采用数学统计理论对其进行数学建模,并基于VTS分析系统与数理统计模型,对船舶碰撞过程中的诸多因素进行分析。相关计算表明,本文建立的回归模型经过误差训练后,其误差能够迅速收敛,并且达到较高的收敛精度,能够可靠地用于船舶碰撞预测研究,为提高船舶航行安全性提供参考。     

浅谈船舶国际防止大气污染证书及相关内容的检查

《MAPOL73/78公约》附则VI于2005年5月19日起正式生效,公约适用于所有400总吨及以上国际航行的船舶、固定式和移动式钻井及平台,对船舶国际防止大气污染证书及涉及内容检查越来越重视。     

船舶动态多速度点的数值模拟研究

为了保障船舶安全,要求船舶沿航行线路稳定航行,当前船舶航运事业不断发展,船舶航行速度受环境、天气、洋流等多种不确定因素的影响,因此当前对船舶动态速度的研究仍存在较多困难,难以对其进行准确计算,易导致船舶航行晚点甚至超速碰撞等问题。基于上述原因提出结合水面微幅运动动力分析的方法对船舶动态多速度点数值进行模拟研究,对船舶的航行速度和水流速度进行综合分析和数值模拟,对湍流模型进行设计和计算,并将结果与实际检测数据进行比较,以便对该算法的准确性进行检验。最后通过仿真实验结果证实,该算法对船舶动态多速度点的数值模拟研究效果较好,计算与船舶的实际航行速度检测结果基本吻合。由此证实通过利用水面微幅运动动力分析法对复杂船型流动速度问题进行研究,可有效对航线阻力、伴流等问题,以便对船舶动态多速度点数值进行准确计算,并及时给出与船舶运行实际情况相一致的结果,以保障船舶安全航行。该方法为船舶航行速度优化计算方法提供重要的参考依据。     

船舶航行安全分析研究

为了船舶航行安全,探讨船舶航行安全主要影响因素,针对性采取措施是船舶航行安全的关键。本研究采用协同学（Synergetics）理论方法,构建船舶海上航行安全模型;运用船舶航行安全运动力学对船舶海上航行安全主要影响因素,导致船舶处于危险局面的因素C和处于安全情形的因素E之间相互转换的规律做出了进一步的探讨,并通过动态动力方程,推导出C和E之间的转换概率流方程,分析出了对某类型船舶处于不同航行动态对应某一船时的定态求解结果,对海上交通安全监管机关、船公司和船舶加强管理,保障船舶海上航行安全,提供理论支持。     

航行船舶安全会遇距离

为更好地保障船舶航行安全,在考虑各种影响因素的基础上,通过运用数理统计理论,研究航行船舶安全会遇距离的分布规律,得到航行船舶安全间距与船型尺度的数学表达式。结论表明:航行船舶尺度越大,船舶所需要的安全会遇距离也越大,两者成二次方关系。     

基于网络感知信息的船舶航迹规划智能避障方法

为实现智能避障,确保船舶航行安全,设计基于网络感知信息的船舶航迹规划智能避障方法。高效感知船舶本身及附近环境信息,精准获取船舶本身及附近船舶位置信息。依据位置信息构建船舶航迹规划中碰撞危险度模型,判断本船是否存在碰撞危险。若存在碰撞危险,则采用模糊神经网络智能控制船舶航行方向完成智能避障。试验结果表明：该方法可精准感附近信息,在简单与复杂航迹环境下均能够实现智能避障;本船与附近船舶距离高于安全距离,船航向角变化曲线平稳、无抖动情况,确保船舶航行安全。     

干扰力作用下船舶航行动力学特性数学建模研究

船舶航行过程中受到的干扰载荷主要包括风载荷、波浪力、抛锚外载荷等。为了提高船舶航行安全性,本文对船舶在外界干扰载荷作用下的动力学特性进行深入研究,基于拉格朗日动力学理论建立船舶在干扰载荷作用下的航行动力学模型。基于Matlab软件与船舶航行动力学模型,计算得出船舶航行动力学响应。结果表明:本文建立的动力学模型能够有效预测船舶动力学响应,可为工程设计提供参考。     

船舶自动避碰仿真平台的构建与测试方法研究

船舶避碰智能决策的自动生成是实现船舶自动避碰的关键技术之一,如何利用船舶操纵模拟器技术来检验现阶段的研究成果是值得研究的课题。根据船舶避碰智能化方法的研究现状,简述船舶避碰智能自动化方法的基本思想;着重论述基于船舶操纵模拟器技术的“航行安全及自动避碰(NSACA)仿真测试平台”的构建及其实现船舶自动避碰仿真试验的方法;并列举一个典型的仿真试验示例加以分析。试验结果表明:该平台已实现了宽水域船舶避碰决策自动生成与避碰过程自动监控的测试,不失为一种行之有效的测试方法;与实船试验相比,这种测试方法具有灵活高效、安全性和经济性等优点。     

船舶在海浪下的运动模型分析与舰船运动模拟平台的设计

海上航行环境恶劣,海浪干扰使船舶的摇荡运动不断加剧,从而威胁船舶的航行安全。因此,研究船舶在海浪下的运动模型和设计船舶控制系统对提高船舶航行的稳定性及安全性具有极为重要的意义。本文将通过建模的方式模拟实际船舶,研究船舶对海浪的响应,并且基于此设计船舶的运动模拟平台。