基于预报误差的船舶遭遇台风概率预报

在航船做避台决策时,首先要判断该系统预报的恶劣天气对本船未来航线是否有影响。考虑到台风运动的不确定性及台风预报存在误差,根据概率预报的思想,提出了船舶遭遇台风概率的概念,将大范围、不确定的航区天气预报具体到本船航线上。首先针对航行条件下接收的航区的气象预报信息的特点,提出了计算台风预报误差的概率密度的方法;然后提出了以船舶遭遇台风安全距离为依据的预报航线上船舶遭遇台风概率的方法。该方法综合考虑了台风运动与预报的不确定性并将这种不确定性定量化,船长可以此概率预报为基础,结合具体情况确定概率评价值,从而为作出避台决策提供了依据。     

渤海秋冬季偏北大风海陆风力差异的研究

由于缺乏海上常规风的观测资料,气象部门在日常制作和发布海上风力预报时,存在预报不准确,同时也无法了解海上风力预报的准确率.为了解决这个问题,消除航运企业和海事安全管理人员对气象部门所作风力预报的不正确理解及其对指导日常安全生产的影响,依据有关学者对渤海各海区风力的调查统计和研究结果,对渤海秋冬季偏北大风的海陆风力差异情况,以及渤海海陆测站风力的日变化情况进行了重新统计分析和归纳总结.由此分别得到了在渤海出现东北大风和西北大风时.渤海西部、中部和海峡等各海区风力与塘沽站的差值.以及海上平台站与海岛站和陆地站在白天和夜间的风力差异.这些定量结果将便于航运企业和海事安全管理等部门更好地理解气象部门所发布的大风预报,更好地指导船舶安全生产.     

作概率预报圆避离热带气旋的方法

针对目前航海气象书上普遍采用的扇形避离热带气旋法的不足,提出了一种新的避离热带气旋的方法——作概率预报圆避离热带气旋的方法,可有效地提高船舶防避热带气旋的可靠性。同时,利用日本传真天气图上提供的2010和2011年36个热带气旋中心位置的实时资料和预报资料,统计了不同概率下不同强度等级热带气旋24h位置预报误差,为作概率预报圆避离热带气旋提供参考依据。     

实时流场预报及在海面溢油轨迹预测中的应用

本文提出了舟山定普港域三维实时流场数值预报和调和预报方法,并在海面溢油轨迹预测应用实例中作了验证。结果表明,该方法能较准确地预报港域内流场的空间和时间分布,由预报流场驱动的溢油轨迹同实测结果一致,适合于在海上溢油事故等环境问题中使用。     

粉沙质海岸港口外航道淤积物粒径组成的预报方法研究

预报淤积物的粒径组成,在特定的情况下是十分重要的。就目前泥沙研究的水平而言,预报淤积物的粒径组成只能进行概化研究,并得出可供参考的结论。从粉沙质海岸泥沙淤积机理出发对此进行了初步探讨,计算的方法得到了实测数据的检验。提出的研究方法可以有针对性地解决粉沙质海岸的工程问题。     

实船航速预报技术研究

本文通过对船模试验和实船试航资料的整理、分析和研究,提供了各类相关因素及图表,可较准确地预报船航速。文中还提出了一种新型的航速预报方法－－（ＣＡＤ,φｎ）法,可改善航速预报精度。     

智能船舶的反应型避碰规划研究

对于多船会遇场景而言,在反应型避碰规划中考虑操船者意图具有明显的优越性,可在紧迫局面下更合理地执行《1972年国际海上避碰规则》（即COLREGs）的背离规则。对此,提出一种基于隐马尔可夫模型的操船意图预报方法,将生成的目标船意图预报结果与经典速度障碍法相融合,产生更合理的碰撞危险评估结果,据此建立的反应型避碰规划算法比经典速度障碍法更安全。依托案例三体船完成的自主避碰试验,验证所提改进算法的有效性、可靠性和实时性,为智能船舶的自主避碰研究提供参考。     

影响近海船舶航行安全的台风浪数值预报试验

台风引起的大风浪和涌浪对船舶航行、抗台和避风有着重要的影响,为航海者提供实时、准确的海浪场对船舶的航行安全和营运效率有着重要的现实意义。选用一个对我国近海船舶航行造成较大影响的9711号台风Winnie为研究对象,应用国际上先进的海浪预报模型WAVEWATCH -Ⅲ对Winnie的海浪场进行了后报,将预报的有效波高与TOPEX Poseidon卫星高度计资料作了详细的对比分析,结果表明,预报的有效波高与卫星高度计资料基本一致,达到了航海活动所需的精度,从而为近海船舶航行提供科学的参考依据。     

舰船防台风预警预报系统的研究

热带气旋是灾害性的天气系统,论文关于“舰船防台风预警预报系统”的研究,能在实时卫星云图的基础上,对热带气旋进行精确定位,预报其短时路径和强度,并利用系统提供的其他数据库资料,为舰船优选防台锚地,最大限度地利用锚地的天然屏障,提高防台的安全性和有效性。     

热带气旋生成的预报现状与船舶实用监测信息

介绍了目前对热带气旋发生及发展研究的最新理论及预报业务,指出目前热带气旋发生、发展的预报水平与实际需求仍有很大距离。推荐了美国为弥补热带气旋的发生、发展预报的不足而采取的对热带气旋的胚胎——热带扰动和热带低压进行监测的编号情况和方法。同时,根据几年来对上述情况的跟踪和分析,提供了几个较为实用的,可以及时了解全球热带扰动和热带低压最新发展动态的网站。所提供的理论动态和信息,可使船舶驾驶员和船舶安全管理人员了解目前国内外热带气旋发生、发展的研究和预报现状,在日常工作中及时了解热带气旋初生和发展的动态,最大程度地降低新生热带气旋对在热带气旋活动海区航行船舶的威胁,以达到保障航运企业安全生产的目的。     

基于ARPA算法的航海应用研究

研究如何拓展ARPA在航海领域的应用,设计一种操作简单且直观的为操纵者提供船舶当前态势,并能实时为操纵者提供避碰决策的雷达避碰算法,对船舶操纵者保证航行安全,有重要的意义。介绍了罗盘坐标系与笛卡尔坐标系转换的算法,设计了基于避碰解析几何的态势标绘算法和避碰标绘算法。     

南海北部湾台风浪数值模拟方法研究

对第三代近岸海浪数值模式SWAN控制方程进行简要介绍,并利用由藤田和高桥公式相互嵌套的方法提供了台风风场,用SWAN模式采用大小模型范围嵌套的方式对影响南海北部湾海域的8303号台风浪过程进行了模拟验证,并利用该模式预报了该海域在不同台风作用下的台风浪过程.结果表明,模拟结果与实际海浪观测资料吻合较好,计算预报结果可以为该海域台风浪防灾等提供较为重要的参考.     

宁波船舶交通管理中心在台风期间的安全监管

考虑到宁波-舟山港每年都会受到台风影响,且台风来临时给在航船舶、锚泊船舶和靠泊船舶带来重大安全隐患,根据宁波船舶交通管理中心辖区的具体情况,结合自身监管经验,分析目前宁波防抗台监管措施中存在的问题,并提出了相应的对策和建议。     

基于Matlab平台的船舶避碰模型研究

根据本船的运动参数及连续两次观测所得到的目标船的相对方位和距离,运用避碰几何原理,在Matlab平台下建立了船舶避碰真运动模型,可以得到目标船运动参数及本船的避让措施和恢复航向的时机,并给出真运动轨迹图。文中还选择船舶会遇的典型实例对本模型进行了验证,结果表明,模型模拟的结果正确,对实际避碰行动有参考价值。     

最优组合预测方法在内河港口吞吐量预测中的应用

港口吞吐量的预测是港口规划过程中最为基础也最为关键的一步,只有对港口吞吐量做出准确、稳定的预测,才能做出科学合理的港口发展规划。由于内河港吞吐量历史数据有限,文中采用GM(1,1)和Verhulst模型的最优组合模型对港口吞吐量进行预测。该组合模型充分利用GM(1,1)模型“少数据,短期预测准确”的优点,又针对GM(1,1)预测量的无限增大趋势,引入了Verhulst模型进行组合修正,进而提高预测值的准确、稳健性。     

基于GIS的港口防台应急辅助决策与指挥系统研究

台风防御是我国东南沿海各港口＂三防＂工作的重中之重。分析了目前我国港口防台工作的不足之处,提出了利用地理信息技术解决目前存在的问题,设计并开发了港口防台应急辅助决策与指挥系统。在软件整体架构设计、功能模块设计、数据设计等方面进行了研究,并介绍了＂厦门港防台应急指挥系统＂的应用情况。     

基于电子海图的船舶绕避台风系统设计与实现

发挥电子海图显示平台优势,引入基于台风预报误差遭遇概率算法,设计了基于电子海图的船舶绕避台风系统,将台风基本数据信息和船舶航行基本信息,如船舶位置、航线以及台风的位置、行进路线等直观地显示在电子海图上,并运用台风预报误差遭遇概率算法,可快速、准确地制定出船舶绕避台风方案。利用此系统可有效、直观显示船舶和台风的相对动态关系,从而制定船舶绕避台风的航速和航线规划,保证船舶在恶劣的台风天气中的航行安全。     

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。     

多船避碰决策理论与模型分析

考虑到多船避碰的影响因素众多,除考虑周围船舶的态势外,还需考虑风流等自然因素的影响,以及避碰规则的种种制约,为此,分析多船的会遇局面以及避碰的机理,充分考虑影响避碰的各个因素,运用静态非完全信息的博弈论建立多船避碰决策的数学模型.