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。     

影响船舶在日本海航行的天气系统和海况分析

日本海是船舶来往于东亚地区与美西地区大圆航线的组成部分,特殊的地理位置使得此区域夏季多雾、冬春季节多大风浪,为了保障船舶航行安全,了解影响日本海的主要天气系统和海况条件,对于船舶安全航行非常重要。     

恶劣气象海况下船舶航线的多变量多目标优化建模

气象航线优化是一种复杂的多变量多目标问题。为解决该问题,提出一种可行的船舶气象航线优化方法,以航线转向点和每段航速为优化对象,以船舶特性和动态规避恶劣气象海况为约束条件,以最少航时和最低油耗为优化目标,建立船舶多变量、多动态约束、多目标的气象航线优化模型,并以强度帕累托多目标遗传进化算法为理论基础,构建基于气象海况影响因子的加权惩罚适应度评估模型,优化解的选择空间,实现对该问题的有效求解。试验结果证明:通过同时对航路和航速进行优化,不仅可规避时空动态变化的恶劣气象海况,而且可得到各种用户偏好情况下的气象航线,对实现船舶的智能航行具有重要的意义。     

大型油船和散货船波激振动及其对结构疲劳寿命的影响

通过一艘大型油船和一艘大型散货船在水池中的波激振动模型试验,研究了规则波和不规则波中的船体波激振动现象,利用试验获得的短期海况下的高低频应力数据计算分析了波激振动对实船典型结构疲劳损伤的影响。在此基础上,通过对试验数据的规律性研究,提出了一种快速估算短期海况中船体波激振动特征及其对结构疲劳寿命影响的方法。利用该方法,结合几条典型航线的长期海况统计资料,研究了不同航线上船体波激振动对结构疲劳寿命的影响。研究结果认为:大型油船和散货船在压载状态下存在明显的波激振动现象,不同航线上的波激振动强度及其对结构疲劳寿命的影响差别较大;快速估算方法能够合理地评估船体在波激振动下的结构疲劳损伤,具有一定的工程实用价值。     

大数据技术在船舶能效管理中的应用

利用船上安装的数据采集装置对营运数据进行监测,基于监测数据计算能耗指标。根据分析评估结果,为船舶能效管理提供航速、纵倾、最佳清除污底时间等指导建议。同时通过建立航区航线的海况数据库,可以计算综合海况下的功率和油耗,为优化固定航线船舶在实际海况下的水动力性能提供参考。从某8万吨级散货船型线优化的4种方案对比可知,型线4与原型线相比,载货工况下的有效功率降低7. 16%,燃油减少7. 29%。     

最优气象航线的设计与选择

气象导航航线的设计与选择,受诸多因素的制约。文章分析了影响最优航线制定的因素,并总结了根据不同季节大气环流特点和天气系统分布确定基础航线,进而根据中短期预报资料优化航线,动态选取最佳气象航线的方法。     

论夏冬季美西航线设计和气象导航

目前世界主要大型集装箱船舶运输公司都青睐远东到美西的太平洋航线。笔者近年来经常奔波于这条航线，既享受了太平洋温和、平静和风和日丽的夏季，也遭遇了太平洋咆哮、狰狞和恶浪翻滚的冬季，由此作为船长特别关心不同季节不同航线的设计。     

白令海及北太平洋高纬航线的安全航行

简要介绍白令海及北太平洋高纬度海域的气象海况特征,探讨北太平洋高纬度航线的安全航行和白令海海区航路及进出白令海海峡通道的相关注意事项,并探讨在北太平洋高纬航线遭遇恶劣气象的应对和规避措施.     

谈福建水路高速客运的发展前景

本文根据福建省的港口现状、航道条件、航区海况和运输现状的调查研究，就发展福建水路高速客运的问题，针对几条具有开发前景的航线，在分析客运船型、港口及航线经济效益后，得到了有益的结论。     

半潜平台疲劳波浪载荷的不确定性研究

为了评估疲劳载荷计算过程中波浪载荷的不确定性,首先给出了考虑不确定影响因素的S-N曲线方法下结构的疲劳寿命评估表达式,然后建立了平均跨零周期、海况发生概率和浪向等引起的波浪载荷不确定性的评估方法和公式。重点对西北太平洋和中国南海的海况进行了分析,定量统计回归出了西北太平洋的波浪周期修正公式,以及中国南海不同季节海况和浪向分布规律对某半潜平台波浪载荷和疲劳寿命的影响因子。     

谈冬季冰岛之行

此文作者通过对北大西洋及冰岛附过洋面连续26天气象观测与分析，对冬季冰岛之行有关气象海况、航线选择、航法等方面，提出了自己的一些观点和见解。     

一种舰船实际航速的计算方法

在舰船航线设计、舰船机动等领域,舰船在不同海况下沿不同航向航行的实际航速计算都是一个关键性问题。在近岸、近海区域,舰船实际航速的计算涉及到海流计算、舰船在风浪中的失速计算、浅水失速计算等多个方面。本文通过分析影响航速计算的主要因素,给出了适用于舰船实际航速计算的具体模式。     

复杂气象海况条件下船舶航行安全辨识及航行优化方法

为避免船舶在复杂气象海况条件下发生海损、谐摇和参数横摇等航行安全问题,建立船舶在各种气象海况条件下谐摇与参数横摇的预报模型,提出基于海况与稳性的多变量、多约束和多目标的航行优化模型,并利用决策变量在空间分布与时序上的耦合特性作为先验知识,解决航线的不平滑问题。结果表明：该方法不仅可以合理规避高海况区域,而且还可以避免横摇或谐摇的发生,对提高航行安全具有非常重要的意义。     

一种基于K-means改进蚁群算法的船舶航线设计方法

文章提出了一种基于K-means改进蚁群算法的船舶航线设计方法。首先利用Kmeans算法对栅格化海图情况进行聚类,模拟真实海况并得到多个具有区分特性标识的栅格类;然后将每一个类分别看成一个独立的TSP问题(Traveling Salesman Problem,旅行商问题),将蚁群算法应用在每个类内部和类之间,从而规划出一条船舶航线最短且能够安全避障的优化航线。通过仿真实验结果对比表明,该算法能够有效完成航线规划任务,并具有精度高、计算速度快等特点。     

论福建水路高速客运的发展前景

本文根据福建省的港口现状、航道条件、航区海况和客源的调查研究，针对几条具有开发前景的航线，探讨了适合的船型并作了费效分析。同时对闽台海上直航的可行性作了分析探讨，提出了若干建议。     

北极航线通信简介

<正>0引言随着全球气候变暖,北极航线巨大的商业价值日渐显现。在带来经济效益的同时,北极航线的恶劣气候和特殊海况也为船舶航行安全带来隐患,在这种情况下保证船舶通信畅通显得尤为重要。笔者根据参与"海豹项目"通信方面的策划及实施情况,将搜集的资料以及首航船舶反馈的信息进行分析、整理,简单介绍北极航线的通信情况。1北极通信的特点1.1地理位置的北极地区与GMDSS的A4海区     

心系客滚船 情洒渤海湾

<正>芝罘海事局辖区是交通运输部确定的"六区一线"重点水域,烟台—大连"黄金水道"是国家"五纵七横"公路网、"八纵八横"铁路网的重要组成部分。该航线在航客滚船20艘,年进出港1万余艘次,总航程160万公里,运送旅客500余万人、车辆近100万台,是国内客滚运输航线最长、规模最大、最便捷经济环保的航线。由于渤海湾恶劣多变的海况气象和客滚运输的特殊性,使之成为一条社会关注度高、民生关联度高、安全风险度高的航线,安     

南印度洋夏季航线之实践

常年跑欧亚航班，对北印度洋不同季节的航线选择比较熟悉，而对南印度洋的认知往往较为贫乏，尤其是对南印度洋夏季航线的体验实为难得。这里实录我的一次经历，供同行们参考。     

运量需求不平衡航线下的客流量预测

以蛇口——香港机场航线为例,分析航线运量需求不平衡的特点,指出灰色波形预测及季节周期法两种现有预测方法存在的不足,为使航线客流量预测值更符合实际,提出季节-灰色组合预测模型,以实例计算证明该模型的可行性。     

北极海区“永盛”轮东北航线关键水域冰情

根据"永盛"轮北极首航路线,对航线上的关键水域进行识别和分析。利用2010—2014年的海冰密集度数据产品,通过对航线通航窗口和通航季节航线海冰密集度标准差进行分析,识别影响"永盛"轮航线航行安全的3个关键水域依次为东西伯利亚海、维利基茨基海峡和喀拉海及拉普捷夫海靠近北冰洋的水域。这些水域的主要特征是通航时间短,其中东西伯利亚海、维利基茨基海峡和喀拉海还表现出在通航季节海冰范围动态变化大。研究结果包含航线可通航性的定量化数据,有关研究方法和结果可供北极商业航线的选择及评价参考。