智能水下机器人路径规划方法综述

路径规划方法是智能水下机器人技术研究的核心内容之一,是实现自主航行和作业的关键环节。本文将水下机器人的路径规划方法按智能程度分为传统和智能两大类。传统方法包括基于路线图构建的路径规划方法、基于单元分解的路径规划方法以及基于人工势场的路径规划方法,智能方法包括基于群智能的路径规划方法和基于机器学习的路径规划方法。针对水下机器人规划环境的特点,分别对这几类典型方法进行总结与评价,重点分析了智能方法的优缺点和关键问题,最后展望智能水下机器人路径规划的未来研究方向。     

基于信息熵的舰船装备建造费组合预测研究

舰船装备建造费的预测方法多种多样,不同的方法体现出不同的特点.针对常用的几种费用预测方法,充分利用不同方法的特点和提供的信息,提出基于信息熵的最优组合预测模型.在建立预测方法评价指标集的基础上,利用信息熵确定了各种方法在组合预测模型中的权重.该方法能处理预测中的不确定性因素,同时综合考虑了各种方法的特点以及预测过程中预测人员主观因素的影响,较为符合舰船装备建造费预测的实际情况.实际应用表明该方法可行,具有实用价值.     

波浪中船舶结构惯性力及在数值分析中加载方法研究

用传统与规范方法系统地分析波浪中船舶惯性力的计算,通过比较总结出两种方法的优缺点,传统方法较适合于手工粗略计算,而规范方法更适合于有限元分析平台上的复杂结构计算。同时对ANSYS结构分析中船舶惯性力的加载方法进行探讨,将传统方法和角加速度加载方法作对比,分析和实际计算得出两种方法计算结果基本一致,但角加速度加载方法更为简单直接,避免了许多繁琐的过程。     

神经网络优化PID舰船发动机自动控制

使用传统舰船发动机控制方法控制时,因其控制参数均为固定设置,无法随发动机参数变化而变化,导致控制方法的响应与实际控制信号出现较大偏差,影响了控制方法的稳定性和灵活性。针对以上问题,研究神经网络优化PID的舰船发动机自动控制方法。构建发动机闭环增益的PID结构后,设计神经网络自动控制器。利用遗传算法对神经网络PID自动控制器参数进行整定,降低控制器响应控制信号时的超调量,完成对舰船发动机控制方法的设计。通过与传统模糊PID控制方法的对比实验,证明了研究的控制方法能够有效降低24.31%的超调量,并且相比传统方法研究的方法的正弦跟随特性更佳,即神经网络优化后的自动控制方法具有更好的稳定性和灵活性。     

Research developments in numerical methods of fluid-structure interactions in naval architecture and ocean engineering北大核心CSCD

流固耦合问题较为复杂,通常难以通过理论推导求得,而数值模拟则能提供一种有效的解决方案,并被广泛用于船舶与海洋工程领域。流固耦合数值方法根据其网格离散方式,可以分为贴体网格方法、非贴体网格方法、重叠网格方法和粒子类方法 4类,对这4类方法的特点及研究进展进行概述并总结得出:贴体网格方法和重叠网格方法均能精确捕捉界面的变形和演化,适合高雷诺数流动问题,在考虑结构变形时一般采用贴体网格方法,而考虑复杂几何形状的刚体运动时则常采用重叠网格方法;非贴体网格方法能够避免网格的更新操作,使计算较为简单,目前多用于模拟流动控制、水下柔性仿生航行器的研发以及多体运动干扰等问题;粒子类方法因其固有的拉格朗日属性,在模拟涉及自由液面剧烈变形、砰击、爆炸等强非线性流固耦合问题中发挥着重要作用。不同的流固耦合问题属性决定了不同方法的适用性,如何选取适合的数值方法,同时结合各类方法的优势开发新的计算方法以应对更为复杂的问题,是流固耦合算法开发的重要发展方向。     

船用汽轮发电机间歇性异常传动自动检测方法

基于ADRE3网络系统的自动检测方法性能低,为此提出船用汽轮发电机间歇性异常传动自动检测方法。运用阶比重采样方法,剔除发电机间歇性异常传动奇异点,再利用数字信号处理技术,构建自动检测模型,实现发电机异常传动自动检测。为提高自动检测方法的可理解性,引进虚拟现实技术,让用户在虚拟检测界面上自动检测发电机的运行状态。最后,设置对比实验,测试所提方法与基于ADRE3网络系统的自动检测方法对于发电机间歇性异常传动的自动检测性能。实验结果显示,所提方法所呈现的异常状态与图4异常模式定义相符,而基于ADRE3网络系统的自动检测方法所呈现的是正常状态模式。由此可知,所提方法性能更好。     

系统安全评价方法的研究现状及发展前景

将现阶段系统安全评价方法归纳、汇总,讨论了各种方法的基本原理、优缺点及各方法的技术关键,并论述了系统安全评价方法研究的新进展,为以后在安全评价工作中选择更为合适的评价方法提供依据,同时也总结了选择安全评价的准则及分析了安全评价方法的发展前景。     

港口码头大型接卸船舶物流调度方法

针对传统船舶物流调度方法物流运营收益较低的问题,提出一种港口码头大型接卸船舶物流调度方法,对大型接卸船舶泊位资源进行配置,通过设置物流调度条件,建立港口码头大型接卸船舶物流调度模型,利用模拟迭代算法对模型进行求解,实现港口码头大型接卸船舶的物流调度,为了证明该方法的物流运营收益较高,将该方法与基于局部最优解的船舶物流调度方法、基于可能域的船舶物流调度方法、基于改善算法的船舶物流调度方法进行对比实验,结果证明该方法的物流运营收益最高,说明该方法最适用于大型接卸船舶的物流调度。     

实用船舶结构疲劳评估方法概要

船舶结构的疲劳评估是船舶力学的主要研究领域之一。本文对常用的船舶结构疲劳评估方法——船级社提出的简化方法、谱分析法、设计波法、断裂力学方法,以及概率S-N曲线和概率断裂力学方法进行了概述。首先分别对每种方法中的关键技术细节进行了较为详细的论述,给出了这些技术细节当前的处理方法及存在的主要问题。最后,对各方法进行了总结和概括,指出了每种方法的优缺点,并给出了每种方法未来的研究重点和发展方向。     

一种新的图像处理实验设计方法

数字图像处理的应用范围越来越广泛,其处理过程分为多步,每个步骤中有多种图像处理方法可以选择.数字图像处理中每步图像处理算法的选择是保证图像处理质量的关键,焊接机器人视觉跟踪系统中图像处理方法的选择直接影响到焊接的效率与质量.通过研究图像处理方法选择的实验设计方案,采用数理统计中正交实验的方法将各种图像处理方法结合起来.正交实验的方法在图像处理过程中的运用为图像处理方法的选择以及几种图像处理方法的组合提供了理论依据,并且采用这种方法可以通过最少的工作量找到最佳的图像处理方案,体现了理论与实践的结合.     

港口国监督制度凸现的问题及其发展趋势

随着港口国监督(Port State Control简称PSC)检查制度的普遍实施,这项制度所存在的一些问题也凸现出来:PSC受到了外界非技术因素的强烈干预,PSC检查官的自由裁量权过大,PSC检查程序没有很好地执行,PSC制度本身的缺陷,等等。对这些问题进行数据和政策分析,挖掘这些问题的根源,并对PSC检查制度今后的发展方向进行探讨,对PSC制度更好的实施和发展有一定的参考意义。     

亚太地区港口国监督现状及发展趋势

通过对亚太地区船舶港口国监督最新年度报告及统计资料的总结,分析近几年亚太地区PSC的现况和未来的发展趋势,对中国船舶如何采取相应对策以顺利通过检查提供有益的参考。     

基于顶层设计的港口国监督检查智能辅助系统建设构想

文中以顶层设计为指导思想,通过整合中国PSC检查信息数据库构建一套港口国监督检查智能辅助系统该系统将实现PSC检查自动选船、PSC检查专家数据库构建、现场视频语音交流、实时公约查询以及自动生成和发送PSC检查报告、港口国监督捡查员质量管理以及安检数据自动分析等功能     

Association rule learning to improve deficiency inspection in port state control

ABSTRACT

The inspection of foreign ships in national ports is a critical measure in port state control (PSC), preventing substandard ships from entering national ports. Multifarious inspection items, limited inspection time and inspector manpower are challenging PSC inspection. This research applies data mining to analyze historical PSC inspection records in Taiwan’s major ports to extract potential valuable information for PSC onboard inspections. Using the Apriori Algorithm, the analysis identifies many useful association rules among PSC deficiencies in terms of specific ship characteristics, such as ship types, societies, and flags. The general rules identified show that the items ‘Water/Weathertight conditions’ and ‘Fire safety’ are significantly related. Besides, in the analysis of the various ship types, several different rules are found. After comparing the analysis of ship types and ship societies, it can be observed that the association rules for specific ship types, such as oil tankers, have a better effect than those for individual ship societies do. These identified rules can not only help inspectors effectively spot the associated deficiencies, but also improve the efficiency of PSC inspection. The ports other than Taiwan’s ports can apply a similar analysis method to identify corresponding association rules suitable for their own inspections.     

世界主要区域港口国检查组织实施情况

港口国检查(port state control,简称PSC)制度实施近20年来,其依据不断变化,已经生效和即将生效的公约修正案不断对船舶应对PSC检查带来了新的挑战,PSC政策研究应该是一个持续的过程。通过对五个主要区域港口国检查组织近两年实施PSC检查的情况进行统计分析,展示了PSC实施过程中各地区的差异性,为各航运公司更好地应对PSC检查提供了新的参考依据,同时,根据我国船舶应对PSC检查的现状提出针对性的措施。为确保我国船舶顺利通过检查,对船舶检查具有重要的指导意义。     

Enforcement of law by the Port State Control (PSC)

Since the International Maritime Organization (IMO) introduced the Port State Control (PSC) programme in 1982, it has been playing a vital role in the enforcement of safety law at sea worldwide. This paper addresses the effectiveness of PSC and the effectiveness of the methods for selecting ships to be inspected adopted by regional PSC. Data on ship total loss (from 1973-2003) and on the PSC records (from 1994-2005) have been collected. The study reveals that the enforcement of PSC is effective in improving the safety level of maritime transport. The methods adopted by regional PSC are compared on their effectiveness, efficiency and stability in identifying substandard ships. Suggestions are made on the improvement of the enforcement of PSC.     

浅析港口国监督的发展趋势

为履行国际公约,保证船舶的通航安全以及保护海洋环境,PSC检查必然得到发展。文中分析了港口国监督发展的必然性,港口国监督发展中的问题,提出了港口国监督的发展趋势。     

Predictive power of inspection outcomes for future shipping accidents – an empirical appraisal with special attention for human factor aspects

This paper investigates whether deficiencies detected during port state control (PSC) inspections have predictive power for future accident risk, in addition to other vessel-specific risk factors like ship type, age, size, flag, and owner. The empirical analysis links accidents to past inspection outcomes and is based on data from all around the globe of PSC regimes using harmonized deficiency codes. These codes are aggregated into eight groups related to human factor aspects like crew qualifications, working and living conditions, and fatigue and safety management. This information is integrated by principal components into a single overall deficiency index, which is related to future accident risk by means of logit models. The factor by which accident risk increases for vessels with above average compared to below average deficiency scores is about 6 for total loss, 2 for very serious, 1.5 for serious, and 1.3 for less-serious accidents. Relations between deficiency scores and accident risk are presented in graphical format. The results may be of interest to PSC authorities for targeting inspection areas, to maritime administrations for improving asset allocation based on prediction scenarios connected with vessel traffic data, and to maritime insurers for refining their premium strategies.     

如何接受和配合港口国监督检查

主要介绍了PSC检查中发现的主要缺陷,怎样做好接受PSC检查的准备工作和PSC检查时应注意的问题。     

具有自动进化及优化功能的综合港口国监督选船模型

文中论述了目前中国海事局所遵循的东京备忘录港口国监督选船机制中存在的诸多不足之处,提出了结合正反馈限制广义相加模型的修正方法。该方法可以有效削弱选船机制中恶性＂马太效应＂,并根据数据的积累进行自我进化及优化。此外,作者还提出了将船舶事故因素纳入到选船机制的思路和具体工作流程,以及包含＂港口国监督检查指导建议＂的选船机制的思路和实现方式。