船用物联网节点资源的分配与调度控制

由于船舶航行环境复杂,航行过程中需要采集的资源数量庞大,且采集到的资源受环境影响较强易出现破损,无法保障其控制效果。针对当前船舶航行过程中对海量突发数据资源控制管理效果不佳的问题,分别对船舶网络节点资源的分配过程中产生的能效和资源调度耗时情况进行优化,提出对船用物联网节点资源的分配与调度控制方法进行优化和改善。首先结合RFID系统对船用物联网节点资源采集方法进行完善,解决环境干扰导致的资源受损问题,进一步与利用ALOHA算法对采集到的信息进行特征分配计算,根据分配结果对船用物联网节点资源的分配与调度控制步骤进行优化。最后通过实验证实,船用物联网节点资源的分配与调度控制方法相对传统方法而言有更高的准确性和有效性,充分满足研究要求。     

船舶网络中的均衡化信道资源分配算法设计

船舶网络信道资源分配算法存在时间长、效果差等问题,导致信道资源分配不均衡、船舶网络通信质量差,为了解决该问题,提高船舶网络通信质量,提出一种船舶网络中的均衡化信道资源分配算法。首先对船舶网络的信道资源分配研究进行分析,并建立船舶网络信道资源分配的目标函数,然后引入蚁群算法对船舶网络信道资源分配的目标函数最优解进行搜索,最后进行船舶网络信道资源分配仿真模拟实验。结果表明,本文算法可能较好实现船舶网络信道资源分配均衡,提高了船舶网络数据传输的成功率,大幅度改善了船舶网络信道通信质量,克服了当前船舶网络信道资源分配算法存在的局限性。     

网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用

船舶通信数据量的激增,导致船舶通信障碍加大,为了有效降低船舶大数据通信阻隔,设计基于网络优化调度算法,提出了新型船舶大数据通信技术。读入原始通信数据,根据数据链条进行数据拆分,实现网络优化调度,提取当前通信数据负载量,应用中央分配算法,执行中央通信任务分区,确保各分区负载均衡,改变传统通信框架,优先执行分区内通信函数,重新进行线程规划,并将通信传输作为单独线程连接通信终端,实现船舶大数据通信。通过实验数据可以确定,应用网络优化调度算法后的大数据通信技术,比传统通信技术任务执行内存提高了27%,数据并发量提高23%,可以有效缓解当前通信阻隔。     

面向云计算的海上负载均衡算法研究

基于云计算的分布式计算及存储平台在现代海上舰船信息系统中的应用越来越广,在处理船舶各类传感器数据方面起到了重要作用。但由于云平台中的各计算资源之间存在异构架构,在算法统一调度上,存在资源分配不均衡的现象,使的云平台的资源利用率不高。本文研究海上云计算平台架构,分析现有的资源调度及均衡模型,并引入蚁群算法来求解均衡调度算法中的最优点,有效解决了原海上云计算资源的负载均衡负载均衡度不高的问题。     

基于分布式数据采集技术的船舶能效控制系统

传统船舶能效控制系统在海量数据采集处理方面,存在多数据流调度资源分配阈值较大,导致船舶整体能效控制系统输出控制比较高的问题。为了有效降低船舶能效控制系统的能效比,提出基于分布式数据采集技术的船舶能效控制系统设计。通过分布式数据采集技术,建立船舶能效数据分布式采集器,对能效数据进行采集资源的分布式优化;在软件功能设计上,采用分布式能效模型对能效分配进行分析;通过定义能效优化约束与分布式能效控制分配计算,实现降低能效控制系统输出能效比的效果。通过对比实验数据,证明提出设计系统的有效性。     

基于大数据的船舶网络数据资源调度模型构建

船舶数据设备种类在不断增加,目前船舶数据调度方法在实际应用存在调度量低且精准度差的情况。因此对基于大数据的船舶网络数据资源调度模型进行构建,通过对模型特点分析后,进行大数据船舶网络数据资源调度模型构建,模型通过对大数据相似度进行计算后对数据中干扰进行过滤,对过滤后数据进行子任务量分配,从而对整体数据定义分类,最终实现分类后的大数据调度。通过仿真实验,对船舶网络大数据资源调度模型与传统船舶网络数据调度方法的数据调度总量以及数据调度精准度进行对比,证明模型构建的有效性。     

突发事故应急船只调度算法研究

为了提高突发事故下应急船只的疏导能力,保持交通畅通,需要进行船只应急调度算法优化设计,提出基于并行动态负载均衡的突发事故应急船只调度算法,采用分布式的网格区域模型对船只交通网络进行群体隔离,结合动态负载均衡方法进行船只出入港流量的疏导模型设计,通过并行控制方法进行突发事故下船只调度控制,实现船舶应急交通网络的负载均衡,提高了船舶在突发事故下的应急疏导能力。仿真结果表明,采用该算法进行应急船只调度的控制性能较好,负载均衡能力较强,提高了船舶交通的应急处置能力。     

船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法

为了解决传统船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法准确性与适应度低的缺陷,提出船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法研究。为了简化信息节点寻优的过程,采用相似权方法对船舶无线移动网络进行加权处理,得到信息节点强度值,以此为基础,依据结构洞理论计算信息节点重要度,以得到的信息节点重要度数据为依据,搭建信息节点寻优模型,以此为工具实现了船舶无线移动网络动态混乱信息节点的高效寻优。通过测试结果得到,与传统船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法相比较,提出的船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法极大地提升了准确性与适应度,充分说明提出的船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法具备更好的寻优效果。     

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。     

单向航道约束下的港口自动指泊系统

针对连续型泊位分配的多港池港口船舶调度问题,重点考虑单向航道下船舶进出港的影响,同时兼顾潮汐因素对大型船舶进出港的影响、船舶靠离泊条件、港内装卸成本等因素,以港口有效泊位利用率最大化和成本最小化为综合目标,构建二维装箱模型。根据船舶进出港的约束条件,利用启发式规则产生初始解,通过单独或整体移动策略以及同步移动策略实现种群更新,并设计混合算法求解出规定时间内船舶进出港计划。经过唐山港的实际测试和使用,自动指泊系统有效地提升了港口的运行效率并节约了港口运营成本。     

云计算环境下船舶网络数据资源调度系统设计

在云计算环境下,目前船舶数据资源调度系统存在数据资源调度配准度较低的问题。针对这一问题设计云计算环境下船舶网络数据资源调度系统。首先设计系统的整体调度结构,其次设计船舶网络数据资源特征管理模块,通过资源管理器将数据分流分类,增添船舶网络数据资源干扰滤波处理模块设计,实现数据资源干扰滤波处理,保证数据资源调配准确,最后设计船舶网络数据资源调度模块,完成数据资源调度以此实现系统设计。通过仿真实验,对船舶网络数据资源调度系统与传统数据资源调度系统配准度进行对比,证明设计系统具有优越性。     

网络优化调度算法在船舶数据通信中的应用

传统船舶数据通信方法能完成低频带数据通信任务,但针对频带超过500 MHz数据通信,存在数据信号不稳定传输失真率较高的问题。为此提出网络优化调度算法在船舶数据通信中的应用。在网络优化调度算法中导入TPS事务处理系统,使用PMS过程监视系统对船舶数据通信链进行监控调度,采用IC外围控制方式对整合数据流进行合理分配,实现船舶数据通信结构层优化;利用全频段连接方法以及数据分离法,实现船舶数据通信性能的提升。实验数据表明,设计网络优化调度算法导入船舶数据通信中,比传统方法在全频带环境下信号稳定度提升6%,数据失真率下降37.89%。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用

针对船舶大数据通信存在的通信障碍问题,提出一种基于网络优化调度算法的船舶大数据通信方案。结合网络优化调度算法对船舶大数据通信特征信息进行采集,并划分通信数据的特征类别,以保证在复杂还有环境下船舶通信的有效性。利用网络优化调度技术,对船舶通信数据进行有效调度,进行数据类别划分和去噪清洗处理。为了保证数据处理效果,对数据处理步骤进行优化,并按照网络数据结构及链路进行数据分组传输,保证船舶数据通信的有效性。最后通过实验证实,相对于传统船舶通信方法而言,网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用效果明显更优,能显著提高船舶通信数据调度任务的执行和传输效率,有效解决现有通信障碍问题。     

移动船舶通信网络的信道均衡技术研究

信道均衡是保障移动船舶通信网络的一项关键技术,当前移动船舶通信网络信道均衡方法存在误码率高,网络数据重传次数多等不足,为了更好保证移动船舶通信网络高效工作,设计一种性能优异的移动船舶通信网络信道均衡方法。首先对当前移动船舶通信网络信道均衡技术的研究现状进行分析,设计了移动船舶通信网络信道模型,然后采用蚁群算法找到移动船舶通信网络的最优通信信道,给用户提供最优的通信信道,最后的仿真对比测试结果表明,本文方法可以降低移动船舶通信网络的数据传输误码率,改善移动船舶通信网络的数据吞吐量,具有较好的实际应用价值。     

船舶无线通信网络中时隙资源精准分配的数学模型

构建船舶无线通信网络中时隙资源精准分配的数学模型,改善时隙资源分配不均导致船舶无线通信网络资源分配冲突的缺陷。依据船舶无线通信网络中的通信用户类型,获取中心用户、跨区域个人用户以及区域内个人用户的通信容量;选取吞吐量以及公平性作为时隙资源精准分配的衡量指标,量化吞吐量以及公平性指标,引入不同类型用户的通信容量建立多目标优化数学模型,实现船舶无线通信网络的时隙资源精准分配。模型测试结果表明,所构建模型可实现时隙资源的精准分配,提升船舶无线通信网络的通信吞吐量,避免通信过程中的资源冲突情况。     

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。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

基于云计算的船舶冷却泵变频智能控制技术

研究基于云计算的船舶冷却泵变频智能控制技术,解决船舶航行过程中冷却泵产能过剩的问题。选取PLC控制芯片控制数据采集模块,利用温度传感器,采集冷却泵进水口与出水口的水温,将所采集温度结果通过串口通信协议,传送至云计算平台;云计算平台的云端服务器接收用户上传的冷却泵温度数据后,依据资源分配的任务调度算法,为用户分配最佳的云计算资源,变频控制模块依据冷却泵温度采集结果,通过PID控制器实现船舶冷却泵的变频智能控制。实验结果表明,该技术可以实现冷却泵的变频智能控制,不同工况下冷却泵的热负荷降低幅度较大,节能效果明显。     

云计算环境下船舶移动网络大数据的有效存储方法研究

针对当前采用云计算下船舶移动网络大数据存储方法由于存储过程中,没有对数据进行处理分类,容易造成数据丢失,并且没有考虑存储过程中的能耗因素,导致存储过程中,能耗较多,占用的内存空间较大。为了保证船舶移动网络数据存储的完整性,降低存储能耗,提出基于树型路由的船舶网络大数据存储方法,通过建立云计算环境下船舶移动网络覆盖区域的二维网格,确定每个节点在网格中的位置,计算节点的调度因子,在此基础上,利用树型路由的方法,分别计算节点是叶子节点和非叶子节点时的能量消耗,动态的规划存储节点,使节点能量均衡和所有节点的能耗之和最小,从而实现基于树型路由的云计算环境下船舶移动网络大数据的有效存储方法,实验结果表明,本文所提存储方法能够获得较好的能量均衡,总能耗较小,降低了存储数据查询花费的时间,保证了数据存储的完整性。