大数据分析技术在历史航行路线可视化中的应用

随着大数据分析技术的不断发展,船舶航线线路的规划与分析的计算速度得到了质的提升。伴随船舶航线规划的可视化,传统算法无法很好将大数据分析技术分析结果转换为可视化数据进行输出。因此,研究大数据分析技术在历史航行路线可视化中的应用。通过大数据分析技术建立历史航线模型,同时对模型数据的传输信道进行优化计算,保证可视化数据转换过程中的读取稳定。采用DHZA可视化转换对模型数据进行转换输出,实现从架构上的稳定对接与转换。实验证明,大数据分析技术在航线可视化输出中具有一定作用。     

面向风帆助航的海洋风力资源分析方法

为分析风帆助航条件下海洋风力资源对远洋船舶的辅助推力,将风场与航线数据在电子海图上叠加显示.通过设计算法,建立任意航线上风向变化与色彩变化的映射关系,以色彩的变化直观显示航迹带内的风向分布特征,利用矩阵实验室(MATLAB)对海洋风场数据进行读取和可视化,并对风速进行统计分析.研究结果表明,海上风速、风向在一定海域内保持稳定,为航行船舶风帆助航的可行性以及最优航线设计提供了理论依据和数据支持.     

基于数据驱动的船舶航线实时优化

为了给不同海况下的船舶安全航行提供保障,设计基于数据驱动的船舶航线实时优化方法。利用数据驱动方法采集船舶历史航线、海域风速、风向、波高等海况数据,选取K-means聚类算法聚类海况数据,构建海况知识库。依据海况知识库内的船舶航线信息与航线转向点信息,划分船舶航线为不同航段。依据船舶航线的航段划分结果,以航行总时间最短以及总油耗最低为目标函数,设置船舶航速约束与转向点位置约束作为约束条件,构建航线实时优化模型。选取蚁群算法求解所构建的优化模型,输出航线实时优化结果。结果表明,该方法可以实时优化航线,降低船舶的航行时间与主机油耗,适用于不同海况的船舶航行。     

基于NoSQL数据库的AIS航线设计研究

船舶运输需要充分考虑安全性和经济性,合适的航线能够为船舶安全运输提供有效保证,传统依靠纸质海图和电子海图的航线设计存在实时性不强、精度不够等问题。本文提出一种基于NoSQL数据库和AIS数据的航线自动设计方法,对其中的关键技术进行了研究,包括航线自动规划技术路线、NoSQL数据预处理以及航线自动规划方法。在航线自动规划方法中,设计了基于AIS的航线自动规划流程,使用DBSCAN算法对航迹数据进行了聚类分析。本文的研究成果可以为船舶航线自动规划提供有效辅助。     

基于Labview计算机可视化编程在船舶导航系统的应用

由于常规导航系统所采集的画面图像存在像素丢失或破损的现象,使航线的判断受到影响,提出基于Labview的计算机可视化编程应用于船舶导航系统。优化接收机架构模式,解析定位信息,通过射频前端,完成信号频率转换;结合船舶导航的特殊性,利用计算机可视化编程,预测航线及周边地形,选择合适导航视点,利用Labview采集信息并实时处理,将其以可视化形式呈现,提高特征提取精度,完成基于Labview的计算机可视化编程的船舶导航系统研究。设计对照实验,与常规导航系统对比,测试系统性能。结果表明,所设计系统与常规相比,所采集到的导航图像灰度区间分布均匀,证实其导航画面更加清晰稳定,能够满足导航系统对于航线的精准判断。     

基于数据挖掘的船舶航线自动控制技术

构建船舶航行运动学模型,分析船舶航海过程中的关键参数以及控制参量,通过数据挖掘采集船舶航线自动控制参量和关键数据,采用自适应信息融合方法融合关键数据中的特征.获取特征性路径条件后,采用大数据蚁群优化算法,优化特征性路径条件和自动控制参量,实现船舶航线自动优化控制.结果表明,该技术具备可靠的船舶航线挖掘性能,可获取最佳的...     

基于大数据分析的海上智能航线设计

本文基于大数据分析方法提出了一种船舶智能航线设计方法。通过基础电子海图地理信息数据提取和航行知识专题数据库的标准建设,对船舶航线历史大数据进行分析,计算出港口到港口、任意点到港口、任意点到任意点的最优航线,并以珠江口船舶航线设计为例进行了PC端和手机APP终端的设计。     

低碳条件下的货运船舶配送路径优化规划方法

为了更好地实现节能减排目标,优化船舶航线选择精度,在低碳条件下设计了船舶货运配送路径规划方法。分析船舶航行最优路线和船舶航线拥堵情况,获取航线数据,构建物流配送路径管理模型,实现航线数据的有效搜索和最优路径的选择。实验结果表明,本文提出的低碳条件下的货运船舶配送路径优化规划方法在实际应用过程中,具有更高的实用性和有效性,充分满足船舶配送路径优化要求。     

基于多维度数据挖掘的船舶最优航线生成研究

为了使船舶以最佳航线到达目的地,研究基于多维度数据挖掘的船舶最优航线生成方法。通过官方电子海图挖掘海域港口、陆地物标等多维度坐标数据后,使用改进随机路径图算法生成船舶初始无向路径网络图后,从航行安全距离和航线目的地潮汐时间维度,设置最优航线生成指标。依据该指标和初始无向路径网络图,利用改进和声搜索算法生成最优航线。实验结果表明：该方法可有效生成船舶初始航线路线和最优航线,生成的最优航线适应度数值较高,实际应用效果好。     

Overview of intelligent ship route optimization methods北大核心CSCD

智能船舶航线优化在学术界和工业界均受到越来越多的关注。针对智能船舶航线优化问题,从航线设计方法和航线优化算法这2个层面,分别阐述各种设计方法和优化算法的特点。结合近5年来的最新研究成果,在分析国内外智能船舶航线优化技术发展现状的基础上,将航线设计方法归纳为3种,即基于气象数据的航线优化、基于油耗模型的航线优化以及基于航线库或航路点库的航线优化,剖析其技术内涵及应用情况;深入分析改进的等时线法、动态规划法、图形搜索算法、智能算法、人工智能和机器学习算法的特性及不足,总结归纳将各类算法应用于智能船舶航线优化时存在的主要问题。最后,简要展望智能船舶航线优化的发展趋势,为未来在该领域的研究提供一定的思路。     

船舶运行过程中自适应智能航线控制系统设计

针对传统独立PID船舶智能航线控制系统,航线角度误差较大的问题,设计了新型船舶自适应智能航线控制系统。通过C6713型DSP处理芯片和84HCSL595型锁存扩展芯片,构建船舶三项电机驱动系统,实现船舶前进方向控制;在传统PID控制算法上引入智能模糊算法,对船舶航线角度进行智能精确计算,获取角度误差和角度误差变化率数值,为驱动系统提供方向指令,减小航线误差。仿真实验数据表明,新设计的智能航线控制系统航线平均角度误差,比传统独立PID船舶智能航线控制系统小9.859 8°左右。     

北极航线的海冰风险计算与航段安全评估

为保障船舶在北极航线的航行安全，研究基于多源冰情数据的海冰风险评估流程。根据海冰密集度、海冰厚度、海冰类型等遥感冰情数据，基于极地操作限制评估风险指数系统(Polar Operational Limit Assessment Risk Indexing System, POLARIS)改进不同冰级船舶的海冰风险指数计算方法，建立北极航线的航段安全评估模型，以呈现北极海冰对不同冰级船舶和不同航段的危险程度。结果表明：该流程能够融合多源冰情数据，反映不同冰级船舶在某一位置点的海冰风险数值，全面显示北极航线上各航段的海冰风险程度。研究成果可为北极航行的船舶操作与航线优化提供参考。     

多方向航行船舶防碰撞航线有限元计算研究

传统船舶防碰撞算法主要以船舶航线间距为碰撞计算要素,但是在多方向航行因素引入后会出现防碰撞航线输出量精准度降低问题。为此提出多方向航行船舶防碰撞航线有限元计算研究。通过对船舶多方向下避碰的计算,获得避碰瞬态速度关系量;以此为基础对避碰计算规则进行遗传计算,得到预输出航线数据;对预输出航线数据进行有限元计算,提升多方向航行船舶的防碰撞航线计算的精准度。为验证计算结果的精准度,设计一组仿真对比实验进行对比测试,并得出结论。     

一种基于AIS数据的船舶航线自动规划方法

为采用航线自动规划技术设计出最优船舶航行路径,提出一种基于船舶自动识别系统(Automatic Identifi-cation System,AIS)数据和航行区域栅格化地图建立环境模型,结合蚁群算法求解最优航线的航线自动规划方法.对航行区域地图进行栅格化处理,利用海量AIS数据定义可通航栅格和障碍物栅格,结合邻接矩阵...     

航行数据记录仪VDR的操作和管理

根据国际公约要求,国际航线船舶必须配备航行数据记录仪(VDR).此文介绍VDR的操作使用要求及注意事项,以及如何保存、还原和读取当时的航行状态和相关数据,以确保船舶发生海事后,主管部门能够获得船舶有关数据.     

船舶物流运输中的最优航线选取模型设计

为了解决传统船舶最优航线选取模型最优航线选取效率低、精准度差的难题,提出船舶最优航线选取模型研究。依据海上运输环境信息,通过全局航线规划算法对船舶运输安全区域进行划分,以此为基础,采用Dijkstra算法对船舶安全航线进行获取,以得到的船舶安全航线为依据,采用离散点法对船舶最优航线进行选取,实现船舶最优航线选取模型的构建。通过实验结果显示,与传统船舶最优航线选取模型相比较,构建的船舶最优航线选取模型极大地提升了最优航线选取效率与精准度,充分说明构建的船舶最优航线选取模型具备更好的性能。     

中欧北极航线的时空格局及适航船舶

从地理特征出发,运用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)和航线运行数据分析北极航线的时空格局及适航船舶。研究结果表明:在时空格局上,北极航线的距离比传统航线缩短20%~30%,船舶航行时间比传统航线缩短10~15 d。在适航船舶上,北极航线可通行4万吨级杂货船、5万吨级油船和集装箱船及7万吨级散货船;在地缘价值上,将开通新的中欧贸易通道,有利于提高我国海上运输的安全性。该研究可为论证中欧北极航线的开辟及建设21世纪海上丝绸之路提供参考。     

基于AM的船舶预制单元可视化仿真制造

为解决对制造流程中存在的生产问题,文章对船舶预制单元的制造流程进行梳理,并对制造流程中存在的生产问题进行分析,基于制造流程,利用船舶设计软件AM开发船舶预制单元三维可视化仿真制造应用方案。基于船舶设计院建立的船舶预制单元三维模型、图档文件等数据,开发船舶预制单元三维可视化仿真制造数据管理程序,实现与船舶设计院协作搭建信息化数据传递的双向通道。研究成果可为船舶可视化仿真制造提供一定参考。     

船舶雷达和AIS大数据可视化研究中Web技术的应用

在船舶的日常营运中,雷达系统和AIS系统是船舶导航、通信和目标探测不可或缺的关键系统,雷达和AIS系统的运行会产生海量的船舶数据,船舶雷达和AIS大数据分析已经成为一项研究热点。本文结合船舶雷达和AIS系统的数据特点,利用web客户端的Web GL技术进行了船舶雷达和AIS大数据的可视化研究,将船舶雷达与AIS大数据以动态Web海图的形式实现可视化。     

基于大数据分析的多航线实时调度算法分析

海上航运公司为了降低航运成本,提高航运效率,必须对集装箱运输船的航线进行高效的管理,通过合理的集装箱航线调度,可以降低集装箱船舶的资源空置率,从而使自己在航运竞争中获得优势。由于海上航线数据量非常大,对船舶进行高效的航线调度必须要借助大数据技术。本文主要针对船舶多航线的实时调度算法进行研究,基于Mongo数据库架构,建立了海上集装箱运输船的多航线调度系统。