智能船厂数字化平台的总体架构设计

聚焦船舶行业智能船厂规划建设和运维服务能力提升2大目标,依托中船第九设计研究院工程有限公司的几百家船厂核心设计数据资产,结合船厂现场监测数据,通过大数据和人工智能技术,将基础设施数据、设备物理机理、绿色环保评估转化为数学算法模型,形成以"领域知识+工业数据+模型算法"为核心的智能船厂规划建设和运维服务新模式,提升船舶行业规划设计与运维服务能力。     

大数据分析下双向通航港口船舶自适应调度算法

为了提高双向通航港口船舶的通行能力,进行双向通航港口船舶自适应调度,提出基于大数据信息融合的船舶调度算法。采用网格区域分割模型进行双向通航港口航道分割,构建船舶调度的大数据信息传递模型,对船舶的调度数据进行信息融合滤波处理,抑制冗余数据的干扰,采用模糊波束集成方法进行双向通航港口船舶运行大数据的聚类分析,根据数据的分布属性特征进行船舶航行调度,提高船舶调度的自适应性。仿真结果表明,采用该方法进行双向通航港口船舶自适应调度能提高港口的吞吐能力和船舶航行的畅通能力,且对双向通航港口船舶大数据的集成信息处理能力较强。     

船载多传感器测量系统中点云技术的应用研究

点云技术的发展使船载多传感器综合测量系统更加完善。点云技术利用非接触方式测量海洋地形数据,将大量数据点组成数据集合,表现物体的空间表面特性,在海洋测绘、船舶辅助导航等领域具有巨大前景。由于点云技术瞬时测量数据量大,本文着重研究点云数据的坐标构建及其关键特征提取方法,并结合多传感器测量信息,提出基于语义模型的目标识别算法,有效地提高船载多传感器测量系统的数据挖掘及决策能力。     

动态船舶领域模型在AIS环境下的避碰决策研究的应用

在现代海洋贸易中,各种大型的船舶需要航行在有限的航道上,随之而来的是海洋交通事故也变得更加频繁,这给船运行业带来了巨大的经济损失,为了有效降低事故的发生率,人们采用了各种先进的自动化系统,如AIS系统,结合智能避碰算法来模拟船舶的运行动态,通过提升船舶自身的航行预测能力,有效减少了事故的发生。本文首先建立了船舶的动态模型,通过AIS决策系统进行辅助定位,然后采用避碰算法,进一步降低了定位误差,在提高了船舶航行效率的基础上,改善了船舶的航行安全性能。最后通过仿真对船舶的综合避碰性能进行验证,并与拟合值进行了比对分析。     

海量航行特定数据远程检索系统设计

船舶航行中的海量数据存储于分布式数据库中,需借助数据远程检索系统从海量数据中提取有价值的信息,以提高特定数据的远程检索能力,保证数据检索结果的准确性。在特定数据远程检索中,要引入大数据分析、大数据挖掘技术、应用聚类算法、DBSAN算法对数据检索模型进行优化,确保快速准确地提取频繁项,提高检索效率。本文分析了海量航行特定数据远程检索系统设计的整体框架,提出系统的具体设计方法,并对系统进行仿真实验,表明系统具备良好的性能。     

基于深度学习的船舶流量统计系统设计与实现

使用深度学习SSD算法对采集到的船舶目标数据集进行学习训练,再利用训练得到的模型进行船舶目标检测。通过检测目标进行匹配得到相应的轨迹,根据设定的检测线进行目标流量统计,最后对算法进行模块集成并设计相应的软件界面。将深度学习SSD算法引入船舶目标检测领域后,与传统检测方法相比,其精准率得到大大提高,能够准确实现多目标船舶检测,并在此基础上进行可靠的流量统计。结果表明,集成的应用系统具有良好的性能,能满足实时性要求,流量统计的准确率可达90%以上。     

基于蚁群算法的海洋港口物流运输系统研究

传统海洋港口物流运输系统存在货物运输目标参量与船舶调度路径间的协同性异常问题,导致货物运输船舶调度的精准度误差增大。因此,提出蚁群算法的海洋港口物流运输系统研究。首先,在系统硬件中加入船舶货物ID采集硬件,通过货物相关数据,建立起协同数据模型;接着;根据协同模型对运输路径进行基础模型计算,最后;通过蚁群算法,对路径与协同数据进行匹配性最优计算,从而得到最佳的物流调度方案,实现货物与路径的最佳协同性效果。为了验证设计系统的运输调度效果,通过仿真实验来完成对设计系统性能的验证,证明提出设计系统具有提升港口物流运输货物与船舶路径规划协同性的作用。     

基于远程网络技术的船舶维修资源自适应均衡分配系统

现有的船舶维修资源自适应均衡分配系统存在着系统稳定性与分配合理性差的缺陷,为此提出船舶维修资源自适应均衡分配系统设计。船舶维修资源自适应均衡分配系统硬件设计包括采集卡、控制器与串口电路设计,软件设计主要分为3部分,分别为维修资源自适应均衡分配模型构建、维修资源自适应均衡分配算法推出与维修资源自适应均衡分配的实现。通过硬件与软件的设计实现了船舶维修资源自适应均衡分配系统的运行。与现有的船舶维修资源自适应均衡分配系统相比,设计的船舶维修资源自适应均衡分配系统极大地提升了系统的稳定性与分配的合理性,充分说明设计的船舶维修资源自适应均衡分配系统具备更好的分配性能。     

船舶信息资源共享机制研究

各级海事业务系统的协同、海事电子政务系统的应用,都谁船舶信息资源的共享提出了需求。通过船舶信息资源共享机制的研究,有利于提高海事部门的业务水平和服务能力。     

基于云计算的海上电力调度系统研究

随着海洋开发及船舶智能电网的发展,海上船舶电力调度系统所需要处理的数据越来越复杂,并且现代海上电力调度系统呈现分布式异构特性,传统的基于单中心模式已经越来越不能满足现代船舶电力调度需求。云计算平台结合分布式技术和虚拟化技术,将各分布式计算资源进行融合管理,数据处理能力得到加强。本文研究现有海上电力调度系统模型,将云计算平台架构引入到现有模型的调度算法中,构建基于云平台的海上电力调度系统。     

以信息化推动河北海事综合管理体系建设

各级海事业务系统的协同、海事电子政务系统的应用,都谁船舶信息资源的共享提出了需求。通过船舶信息资源共享机制的研究,有利于提高海事部门的业务水平和服务能力。     

多学科设计优化算法比较及其在船舶和海洋平台设计上的应用

多学科设计优化(Multidiseiplinary Design Optimization,简称MDO)是一种通过充分探索和利用系统中的相互作用的协同机制来设计复杂系统工程和子系统的方法论.多学科设计优化算法是其核心部分,也是研究最活跃的领域.文中首先介绍了MDO算法的定义、分类和发展,然后从算法的来源和目的、优化过程、优缺点、改进方法和应用情况等五个方面对四种基于分解技术的MDO算法进行了综述,进而对比了这四种算法的异同点.最后,针对船舶和海洋平台设计的具体特点,归纳了适合于船舶或海洋平台多学科设计优化的MDO算法所需要具备的特征,并建议使用基于近似模型的协同优化算法或BUSS 2000算法进行船舶和海洋平台的多学科设计优化.     

利用遗传算法进行船舶网络云资源调度

船舶网络在信息管理方面发挥着重要作用,但船舶网络的性能无法满足数据的增长速度,为此引入云计算技术来提升船舶网络的海量数据处理能力。如何利用资源调度策略提升船舶网络性能是云计算研究的重点。本文提出基于遗传算法的船舶网络云资源调度模型,遗传算法存在搜索后期效率低、易早熟等问题,为了解决算法存在的问题,根据元胞自动机原理,对遗传算法进行改进,提高资源调度的效率,提升船舶网络的性能。     

船舶航行数据的远程集成采集方式

通过对船舶航行数据的远程集成采集,实现对船舶航行的状态监测,提出基于浮点DSP集成控制的船舶航行数据的远程集成采集系统设计方法,构建船舶航行数据采集的总体结构模型,数据采集系统的功能模块组成包括VXI全局总线模块、采集触发模块、数据传输模块、数据波束形成模块等,采用浮点DSP作为核心控制器,进行船舶航行数据的多重通道采集和信号输出设计,在波束形成器中输出采集的集成船舶航行数据。仿真测试表明,设计的数据采集系统能有效实现船舶航行数据采集,数据波束输出的响应能力较强。     

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...     

基于数据网格的船舶全寿命信息系统研究

实现船舶产品信息在设计生产、使用维修过程中的充分高效传递与利用是提高船舶行业整体竞争力的有效途径,网格技术的产生与发展为实现船舶生命周期信息共享提供了有力的保证.在分析了船舶生命周期各阶段涉及到的信息及其关系的基础上,分别构造了船舶生命周期各阶段的信息模型及适合网格环境下使用的XML的元数据模型,并提出了一种采用UID(Universal Identifier)来实现船舶生命周期内各模型间信息转换与映射的方法;然后,建立了网格环境下的船舶全寿命信息系统框架和具体的企业内部信息集成框架;最后,基于VegaGOS网格平台建立了一个船舶全寿命信息原型系统,开发了若干资源层和应用层的网格服务及网格客户端,实现了统一的资源访问、服务的动态发现、资源的动态获取等功能.     

基于大数据的实时水位改正系统设计与实现

本文通过对水位改正技术的研究,结合我单位现有的海洋水文信息数据,提出并建立了一种基于大数据的实时水位改正系统,可为船舶航行、海洋工程、海道测量等行业公众用户实时提供水位改正服务。     

基于网络电子海图的海洋气象信息服务系统

针对如何能够方便、直观地获取船舶周围海区气象信息,为岸上船舶管理人员提供集成、有效的气象信息支持的问题,提出了基于网络电子海图的海洋气象信息服务系统.在ArcGIS Server开发平台WebADF以及.NET集成开发环境的支持下,实现了自动、实时地将船舶动静态信息及其周围海洋气象信息融合于网络电子海图的构想,改变了目前海洋气象信息服务大多基于C/S模式的现状.通过系统的运行效果证明,该系统对于船舶安全监管、高效调度和岸基服务具有十分重要的意义.     

基于大数据平台的船舶远程运维系统

船舶营运数据通常具有多源且异构的特点,为实现数据集成应用,降低实施成本,通过对大数据平台技术进行研究,提出一套适用于船舶远程运维的大数据平台架构。利用岸端大数据平台的存储和计算资源进行数据关联分析和信息融合,在系统功能分层结构的设计框架下向用户提供应用软件服务,以适应不同船型的运维管理需求。在某散货船上应用该系统,从船舶装备运行和能源消耗管理等方面给出各纬度的运营报告和可视化展示,为航运企业的船舶远程运维数字化管理提供参考。     

基于大数据技术的船舶油耗监测系统设计

为适应IMO关于船舶记录油耗数据的强制性要求,分析船舶油-机-环境系统的监测参数集,建立基于大数据技术的、具备船舶油耗数据分析能力的船舶油耗监测系统,使该系统可对船舶油耗信息进行收集、整合和挖掘,向有关部门提供优质的船舶油耗监测服务和实时的节能管理咨询服务。利用无线传感器采集数据监测船舶能耗并开发船舶能耗数据库,不仅为船舶运营管理提供参考依据,还有助于船舶所有人更直观地掌握船舶实时动态信息,更方便地调度和管理船舶。