基于零样本学习的集装箱箱号识别系统研究

针对传统集装箱号识别方法对于新出现的没有标签的集装箱无法进行准确识别问题,介绍一种用于集装箱号自动识别的基于语义自编码器的零样本学习方法。该方法可实现对陌生集装箱号的准确识别;给出一种基于该方法的箱号识别系统及其智能视觉识别系统、后端集中管控系统、web前端系统组成,可为集装箱号识别解决方案提供参考。     

模块化6—SPS Stewart机床位置参数识别

描述了模块化Stewart机床的基座关节位姿识别的一种方法，即通过测量动平台的位置，基座关节位姿的变化及可伸缩连杆长度增量产生一套识别参数的非线性方程，对于Stewart机床的实际应用具有重要的指导意义。     

基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法

水下连接器的对接作业是水下工程作业的重要环节,针对目前依靠摄像机传回视频进行作业过程中存在的操作难度大、依赖操作员经验的问题,设计基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法。该方法首先根据水下连接器的颜色特征确定检测范围,之后在检测范围中以水下连接器为模板进行初步定位,然后根据水下连接器端面的成像特点检测椭圆特征,并进行双目匹配获得相关三维点坐标,最后计算得出水下连接器的位姿。实验表明,该方法位置测量平均误差1.3%,姿态测量平均误差3.5°,可以较好地为水下连接器对接作业提供参考。     

模块化6 - SPS SteWart机床位置参数识别

描述了模块化Stewart机床的基座关节位姿识别的一种方法，即通过测量动平台的位置，基座 关节位姿的变化及可伸缩连杆长度增量产生一套识别参数的非线性方程。对于Stewart机床的实际应 用具有重要的指导意义。     

基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法

水下连接器的对接作业是水下工程作业的重要环节,针对目前依靠摄像机传回视频进行作业过程中存在的操作难度大、依赖操作员经验的问题,设计基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法。该方法首先根据水下连接器的颜色特征确定检测范围,之后在检测范围中以水下连接器为模板进行初步定位,然后根据水下连接器端面的成像特点检测椭圆特征,并进行双目匹配获得相关三维点坐标,最后计算得出水下连接器的位姿。实验表明,该方法位置测量平均误差1.3%,姿态测量平均误差3.5°,可以较好地为水下连接器对接作业提供参考。     

波浪补偿靠帮吊装装置的设计与分析

海上补给作业需要补给装置具备平稳运输的功能,但由于船舶受到海上风浪的影响,船舶会产生复杂的非线性运动,使得普通的船舶起重机不能满足海上平稳作业的工作需求。为解决此类问题,设计了一种新型的波浪补偿靠帮吊装装置,将普通船用起重机与并联波浪补偿平台结合,完成海上的吊装补给作业。通过对该新型装置的运动学分析与动力学分析,研究结果表明,该新型波浪补偿装置可以在3级海况下对海上风浪引起的船舶运动进行有效补偿,从而保证靠帮吊装工作的可达性与安全性。     

船舶海上锚泊并靠货物补给装置研制

用船上的固定起重机吊转物资是国外船舶锚泊并靠物资补给时采用的主要方式,但小吨位船舶通常无吊装设备,也难以加装大型机械设备.文章介绍了一种可在各类船舶上临时布设的四自由度举升装置,该装置结构巧妙,操作简便,与船舶相容性好,适应性强,重量轻,海洋环境适应性强.试验结果表明,该装置能很好地满足并靠工况下船舶物资补给的需要.     

基于点云配准的集装箱船模拟绑扎方法

针对目前集装箱船堆箱绑扎精度验证时，因测量条件恶劣和工装繁重而影响造船工期的问题，通过使用点云配准方法求解舱口盖箱角和绑扎眼板的位姿，并基于此提出集装箱的模拟绑扎方法。该方法通过在大场景船舱点云中提取相对较小的箱角和眼板特征进行点云配准，并求出其实际位姿，同时建立相应的数学模型解算出绑扎余量和集装箱间隙等参数，判断绑扎杆的干涉情况。最后，现场绑扎试验表明，模拟绑扎计算值与试验结果较为相近，有望在未来替代传统的人工绑扎验证方法，实现集装箱船建造过程中的集装箱绑扎数字化模拟验证。     

基于改进YOLOv5s的铝型材表面弱缺陷识别方法

针对采用传统的机器视觉方法识别铝型材表面弱缺陷存在的效率低和精度差的问题，提出一种将数据增强与YOLOv5s相结合的铝型材表面弱缺陷识别方法。采用anchor-free方法简化人工设计YOLOv5参数的步骤，降低检测复杂度；利用解耦检测器解决YOLOv5s检测中分类与回归任务冲突的问题，加快损失函数的收敛速度。通过优化算法的边界框回归损失函数，提高算法模型的定位精度；同时引入γ参数解决弱缺陷样本不平衡的问题。通过图像马赛克与像素混合方法提升模型对弱缺陷图像的识别能力。试验结果表明，改进算法的检测平均精度均值为93.3%，检测速度为41帧/秒，能提高船舶类铝型材弱缺陷检测的效率和自动化程度。     

基于北斗卫星导航系统及无线通信的海运集装箱全球监控跟踪系统设计

为保障堆场安全和集装箱全球监控,介绍我国集装箱监控系统,分析海运集装箱运输和管理过程中存在的不足,以集装箱船舶、码头堆场分类摆放,集装箱精准吊装及摆放管理两个项目为例,提出无线通信平台与北斗卫星导航系统相结合的技术,可实现集装箱货物在全球范围内运输时的集中管理及货物状态的实时监测和位置跟踪服务。     

某集装箱船实船与模型试验相关分析

本文对某集装箱船模型试验预报结果及5条姊妹船实船试航数据进行了相关分析。同一型船因为实际试航海况的差异，采用ISO15016:2015的方法进行修正后，得到的功率相关因子值有一定差异。这主要因该修正方法还是难以考虑到实际试航时各种复杂的气象、海况及水文条件。该方法虽存有一定的近似和不周之处，但其修正后的结果通常还是可以用于常规的航速预报，有一定的可信度，但与在标准试航条件下所测得的结果还是会有一定的差异。     

基于单目机器视觉的船舶测距定位原理研究

利用透视投影几何关系和摄像机内部参数,计算船舶与各陆标之间的距离,提出一种基于单目机器视觉的船舶测距定位方法。仿真结果表明,该方法与传统的陆标定位方法相比,具有简易、实时、受海况影响小的优势,可满足全封闭舰船陆标定位要求。     

大潮差海域环境系泊船舶漂移分析及对策

针对某集装箱泊位多次出现系泊船舶漂移情况,在现场调研和分析的基础上利用排除法初步确定了主要影响因素。根据现场实测水文、地形等资料,采用船舶系泊水流数学模型和物理模型对该集装箱泊位的水流分布及船舶漂移过程进行了模拟试验。根据试验结果研究了大潮差海域环境下系泊船舶漂移的主要影响因素和机理,并据此提出了有关工程措施和建议。     

一种水上搜救机器人系统设计与实现

针对传统救援船舶受抗风浪能力和操控能力的限制,在恶劣天气条件下救援落水人员成功率不高的问题,设计了一款能够适应恶劣海况,而且能灵活抵近落水人员并直接施救的水上搜救机器人。该机器人系统由岸基控制子系统和机器人子系统组成,机体采用等角三浮筒结构布置,利用推进器差速原理实现机器人转向和机动控制。通过设计基于机器视觉的水面目标检测方法实现对落水人员的检测与识别,通过基于S面控制算法和LOS制导算法,实现了对一定范围内落水人员搜寻路径跟踪控制,利用滑模镇定控制算法实现了搜救机器人救援状态下的点镇定控制。水上实测证明,本文设计的搜救机器人整体结构设计合理,目标识别、运动控制算法运行稳定,救援能力达到了预期的设计目标。     

滚装重荷载应急卸载过程的浮基多体系统动力学分析

在救灾和战争等非常情况下，利用中小型近海滚装渡轮或改装后的渔轮渡海输送重荷载，具有可征用船只数量多和装卸载不依赖吊装设备等优点。缺乏港口屏蔽的海浪环境中重荷载进行滚动卸载时，必须考虑波浪对船的作用和重荷载与船的相互作用。本文通过对船在波浪中所受表观重力和表观浮力的分析，导出波浪作用力矩的计算公式。运用浮基多体系统动力学方法，建立波浪-浮基-重荷载系统的动力学方程。使用标准的龙格-库塔四阶方法进行数值积分求解。考虑海况、船型和重荷载在船上运动参数等因素，计算了各工况下的横摇运动响应。进而给出了重荷载安全快速卸载的驾驶操作要求及相关运动规律。     

一种基于激光测距的船形轮廓扫描系统

为提高自动化码头中岸边集装箱起重机对船作业的效率和安全性,提出一种适用于自动化岸桥的船形扫描系统.该系统将激光器安装在岸桥小车架下方,利用激光器测距原理,实时扫描获取船上障碍物的轮廓,并随着小车的运动,生成障碍物点云地图信息;利用障碍物信息和吊具位置关系,对小车和起升限速以达到防撞保护的目的;系统可以提供船形轮廓,用于...     

大型集装箱船舷侧外飘砰击特性研究

基于概率随机理论研究大型集装箱船舷侧外飘砰击特性,预报不同海况和航速情况下船舶非线性运动响应时历,采用Chuang理论计算船艏舷侧区域的外飘砰击压力,对随机海浪下集装箱船外飘砰击概率、砰击压力极值沿船长和高度方向空间分布规律进行分析,在直接预报的基础上给出载荷的确定方法。     

Voyage-based statistical fuel consumption models of ocean-going container ships in Korea

ABSTRACT

Accurately estimating fuel consumption of ships is crucial for shipping companies, port authorities, and environmental protection agencies. The bottom-up approach is becoming increasingly popular because it can estimate ship fuel consumption by accounting for ship activity conditions, such as changes in voyage speed, time, and distance; however, its use is still limited when estimating ship fuel consumption. Ship-specific information, such as the daily fuel consumption rate for main and auxiliary engines for every vessel, is expensive to gather, and generally not collected from private shipping companies. To address this research gap, we develop simplified and composite ship fuel consumption models for ocean-going container ships by size using a regression model. To estimate the fuel consumption models for container ships, we rely on ship activity data, including average speed and sailing time, distance, and actual fuel consumption for main and auxiliary engines. This information is obtained from a major container shipping company in Korea. We estimate and validate the parameters associated with fuel consumption for five different container ship sizes, all of which are smaller than the Post-Panamax container ship (15,000 TEU and above).     

世界海上集装箱运输业的近况及发展

介绍世界海上集装箱运输业的近况及发展。首先略述近期世界经济的全面恢复，指出这必然拉动世界海上集装箱运输业的发展，接着介绍近几年世界集装箱大港的吞吐量变化和集装箱运输船队的构成，重点是今后几年超大型集装箱船的建造情况。最后选择性介绍几个大港扩建深水码头的规划。     

万箱集装箱船典型货舱结构极限承载能力计算

随着世界货运量的需求增加,集装箱船的大型化发展从未停止。近十年内,有2艘大型集装箱船先后在海上遭到极端载荷而丧失结构承载能力以致发生灾难性毁坏,给航运界敲响了警钟。为了避免今后大型集装箱船再次遭遇上述严重事故,保证营运中使用的安全性和航行时结构的可靠性,国际船级社协会专门针对集装箱船的规范要求进行修改,提高了载荷设计值,并且要求评估典型货舱结构的极限承载能力。本文针对万箱集装箱船典型货舱结构,基于逐步破坏法和有限元法,计算了垂向和水平方向的极限弯矩。结果表明,在初步设计阶段逐步破坏法有着快速高效的优势,但是考虑到载荷变化的多样性和船体结构的复杂性,还是需要应用非线性有限元法进行建模计算,给出最终评估结果。