基于知识融合的船舶能耗决策支持系统

在建立船舶能耗评价模型基础上,针对能耗影响因素众多,提出了基于知识融合的船舶能耗决策支持系统的研究。以船舶能耗为对象,应用系统辨识理论,建立重点设备能耗模型库;以方法、经验和案例为基础,建立船舶能耗知识库;融合模型库、知识库、关系数据库等多源知识,建立船舶能耗评价与决策支持系统。以实现船舶航运管理、船舶操纵控制、航线设计以及船舶设计等各个过程的决策支持。     

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。     

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。     

基于灰色马尔科夫过程的船舶推进轴系可靠性分析

为了对船舶推进轴系进行可靠性评估,提出了基于灰色马尔科夫过程的船舶推进轴系可靠性评估模型。该方法将船舶推进轴系分为若干个子系统,根据各个子系统在不同状态下的统计数据,将马尔科夫过程与灰色系统理论相结合,建立了船舶推进轴系可靠性评估模型。通过对实际船舶推进轴系可靠性指标的计算和对比,验证了该模型的正确性,从而为制定船舶推进轴系的维修策略提供了理论支持。     

基于T-S模糊模型的船舶推进系统故障诊断研究

基于船舶推进系统基准(SPSB)测试平台,建立了船舶推进控制系统的T-S模糊模型,结合满意控制理论,通过模糊化与反模糊化将船舶推进系统分成多个局部子系统,给出了各局部子系统在执行器恒偏差故障下,满足多个性能指标约束的故障诊断观测器设计方法。利用Simulink工具箱建立了仿真模型,验证了船舶推进控制系统多性能指标约束下故障诊断观测器的正确性与有效性,为船舶推进系统的故障诊断提供了新的思路。     

基于航道与泊位资源协调调度的船舶交通优化

将港口航道与泊位资源协调利用,可最大限度地提高港口运营效率。对此,以所有船舶总在港时间和等待时间最少为目标,建立基于单向航道的多目标船舶调度优化模型。根据港口不同区域的交通流特征,建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束等多个约束模型。设计多目标遗传算法进行求解,并设计有针对性的模拟场景进行验证;以港口某一繁忙时段的20艘船舶为例,进行调度试验。最终得到8个Pareto最优解和2个目标的最优解:总调度时间为2.618 6 h,添加惩罚后总等待时间为23.012 4 h。结果表明:该模型及算法给出的调度方案能有效提高船舶的调度效率。     

决策支持系统及其在船舶工业中的应用

本文在介绍决策支持系统的发展和应用现状的基础上,提出了具有船舶工业市场预测、船舶建造能力预测、船厂建设投资决策和经营决策等功能的基于软构件技术的船舶工业智能决策支持系统,并给出了系统的体系结构、功能模型和集成方式。     

基于纵倾优化的油船节能研究

以成品油船的阻力性能为优化指标,根据船体型线图,采用CATIA及ICEM软件,建立三维模型及计算域,划分结构性网格;采用计算流体力学软件(Fluent)计算目标船在变纵倾状态和吃水下的阻力值,并与船模拖曳试验相比较,分析纵倾变化对船舶阻力性能的影响规律。结果表明:该方法可以确定船舶在不同吃水下的最优纵倾值,并为船舶的实际运营提供建议,从而提高船舶的节能减排率,为发展绿色船舶提供新方向。     

基于纵倾优化的油船节能研究

以成品油船的阻力性能为优化指标,根据船体型线图,采用CATIA及ICEM软件,建立三维模型及计算域,划分结构性网格;采用计算流体力学软件(Fluent)计算目标船在变纵倾状态和吃水下的阻力值,并与船模拖曳试验相比较,分析纵倾变化对船舶阻力性能的影响规律.结果表明:该方法可以确定船舶在不同吃水下的最优纵倾值,并为船舶的实际运营提供建议,从而提高船舶的节能减排率,为发展绿色船舶提供新方向.     

船舶主机热力系统建模及分析

以某远洋船舶主机的热力系统为研究对象,将船舶主机热力系统简化为4个子系统,利用工程热力学及传热学的相关理论,对主机热力系统的具体设备进行热力学分析。通过Matlab中的Simulink工具分别建立热力系统中具体设备的仿真模型,并用模块化建模方法在具体设备模型基础上构建子系统模型,然后通过子系统之间的热力耦合关系组成船舶主机热力系统的整体模型,获取热力系统网络关键节点的流量、压力、温度和热交换量值,从而能够预测出在各种工况下,主机热力管路系统关键节点流体特性。     

最短路算法在物流辅助决策系统中的应用

近年来物流企业网点快速增加,客户资料数据海量存储,科学决策越来越显得重要。本文讨论了辅助决策系统在物流企业中的建立与应用,并就其中的配送子系统进行讨论,给出了运输问题的模型及解法。     

舰艇编队反导辅助决策系统

首先介绍了舰艇编队辅助决策系统的功能和组成结构;然后对其多目标威胁判断分系统的功能进行分析,并提供相应的实现方法;最后着重讨论了决策分系统的目标分配和火力分配,同时提供了一套目标分配和火力分配的模型及其算法。     

不定期船经营智能决策支持系统

在分析不定期船经营特点的基础上,将人工智能(AI)和决策支持系统(DSS)结合,提出不定期船经营智能决策支持系统的实现目标、系统基本结构和功能,给出了核心优化模型的表达和系统的知识库与方法库的实现机理。     

基于软构件技术的舰用导航设备故障诊断系统

基于决策支持系统（DSS）的故障智能诊断软构件设计思想，能解决传统舰用故障诊断软件可重用性和移植性差的问题。该设计将DSS与软构件相结合，用专家系统的软构件技术舰用导航设备智能故障诊断系统软件。采用DSS和人工智能技术、集成事实与规则2种知识表达方法，设计出一种结构化的智能故障诊断系统。它由专家系统、人机接口、计算机、知识获取机构、系统知识库、推理机和解释器、动态数据库、神经网络知识库、问题处理和测试等组成。     

基于多Agent的编队对潜作战智能辅助决策系统研究

传统作战辅助决策系统很难满足现代海战的需要,基于多Agent的智能辅助决策系统是辅助决策系统新的发展方向。根据水面舰艇编队对潜作战特点,构建了基于多Agent的对潜作战智能辅助决策系统框架,分析了系统中各模块的功能,重点研究了基于案例推理的Agent推理技术在辅助决策系统中的应用。提出的智能辅助决策系统满足了现代海战对辅助决策系统的要求,具有一定的军事实用价值。     

基于知识库的舰船应急抢修决策支持系统研究

文章针对舰船战损抢修时间紧迫、战场环境复杂的特点,研究建立了基于知识库的舰船战损抢修决策支持系统开发方案,并对系统知识库的构建方法及基于知识库的抢修决策方法等关键技术进行了深入研究,在此基础上开发了基于知识库的舰船战损抢修决策支持系统。文章可为舰船战损抢修决策水平的提高奠定一定的基础,同时也将为舰船战损抢修决策的信息化和智能化提供一定的参考。     

Fleet deployment in liner shipping: a case study

The fleet deployment problem is an important planning problem in liner shipping. It deals with optimally assigning voyages to available vessels in the fleet and determining vessel routes and schedules in a way that minimizes costs or maximizes profit. This paper presents a new model for a fleet deployment problem in liner shipping, and we also propose a multi-start local search heuristic to solve the problem. The heuristic has been embedded in a prototype decision support system (DSS) that has been implemented and tested at Höegh Autoliners, a major global provider of ro-ro (roll-on roll-off) vehicle transportation services. The heuristic was able to produce high-quality solutions within a few minutes to a real planning problem with more than 55 vessels and 150 voyages over a planning horizon of 4–6 months. Tests indicated that the solutions suggested by the DSS gave between 2 and 10% improvements compared with solutions from manual planning. What is almost equally important is that using the DSS can ease the planning process.     

A step towards risk-based decision support for ships – Evaluation of limit states using parallel system analysis

Onboard decision support systems (DSS) are used to increase the operational safety of ships. Ideally, DSS can estimate future ship responses within a time scale of the order of 1–3 h taking into account speed and course changes, assuming stationary sea states. In principle, the calculations depend on a large amount of operational and environmental parameters, which will be known only in the statistical sense. The present paper suggests a procedure to incorporate random variables and associated uncertainties in the calculations of the outcrossing rates that are the basis for risk-based DSS. The procedure is based on parallel system analysis, and the paper derives and describes the main ideas. The concept is illustrated by an example, where the limit state of a non-linear ship response is considered. The results from the parallel system analysis are in agreement with corresponding Monte Carlo simulations. However, the computational speed of the parallel system analysis proved slower than expected.     

A maritime safety on-board decision support system to enhance emergency evacuation on ferryboats

Planning emergency evacuation operations in a proactive manner in public marine transportation systems is a critical success factor for passenger and crew safety. Despite the fact that there is a growing attention on safety issues for marine transportation systems, providing a real-time decision support for evacuation planning under different emergency conditions has not yet been addressed. In this context, this paper contributes to the related literature by providing a comprehensive methodology including simulation and statistical analysis along with a three-module decision support system (DSS) for ferryboat emergency evacuation. Emergency evacuation and fire environment are simulated via Maritime EXODUS V5.1 and SMARTFIRE V4.3, respectively. The methodology is applied to a real-life Ro-Ro ferry, and the results not only revealed significant factors on emergency evacuation performance, but also demonstrated the validity of the developed decision support system.     

鱼雷武器系统论证方案的模糊多目标生成与优选方法

鱼雷武器系统论证方案的生成、评价与优选问题是武器装备研制论证中的重要内容。在分析目前鱼雷武器系统论证方案分析方法优长的基础上,构建了鱼雷武器系统多目标优化模型,提出了鱼雷武器系统论证方案的模糊多目标生成方法,并建立了不完全偏好信息的鱼雷武器系统论证方案模糊多目标评价与优选模型。实例分析说明本文模型与方法是有效的,可为鱼雷武器装备研制论证问题提供辅助决策方法和智力支持。