全新的碰撞危险度在自动雷达标绘仪中的应用及实现

目前描述船舶碰撞危险程度的传统模型存在缺陷,有时甚至给出与事实不相符的结果.文中针对ARPA的需要和现有船舶碰撞危险度模型的不足,在分析船舶交叉点、船舶碰撞点、船舶冲突区的基础上,应用船舶安全矢量、船舶安全矢量的模、船舶安全系数和船舶碰撞危险度对多艘船舶会遇时的碰撞危险度作出判断,计算并排序.给出了多船避碰流程图,为船舶自动避碰决策系统提供选择和参考,并通过计算机编程予以实现.     

船舶营运实时检测与节能控制系统

船舶节能是我国建设资源节约型社会和环境友好型社会的迫切需要,船舶营运实时检测控制系统采集主机转速、主机瞬时油耗、主机累计油耗、船舶航速、船舶航行累计里程、船舶经纬度、航向等相关参数,通过建模分析,对航行船舶的经济航速、航道、船舶操纵和船舶状态维修提供指导,获得了良好的船舶节能效果。     

船舶AIS大数据资源管理及分析应用架构设计

为充分探索船舶自动识别系统大数据在统计决策和安全监管方面的应用价值,系统性地提出了船舶AIS大数据资源管理与分析应用架构。首先,根据船舶AIS大数据特点,设计了船舶AIS大数据处理流程和存储策略,为后续高效计算提供支撑;然后,提出并实现了基于船舶AIS大数据的船舶轨迹重建算法、断面船舶流量统计算法、船舶进出港区识别算法、船舶航行状态分析算法四种基础算法;最后,基于上述计算方法,将船舶AIS大数据应用于断面流量统计、船舶规范使用船载AIS设备行为监控以及船舶规范执行进出港报告情况监控等场景,结果表明船舶AIS数据在统计决策和安全监管方面具有一定的应用价值。     

高速船舶操纵及碰撞危险分析

内河航运船舶正向高速化、大型化发展,为正确判断内河船舶航行所面临的碰撞危险,减少因人为失误引起的内河船舶碰撞事故,通过对高速船舶操纵性及受内河航道限制影响的船舶碰撞危险进行分析,建立内河船舶碰撞危险综合评判模型,并运用模糊理论方法对船舶碰撞危险进行综合评判.仿真结果表明,采用所提出的模型对内河船舶碰撞危险进行评判,较好地反映了内河船舶碰撞危险的实际情况.     

船海协同模式下桥区水域船舶安全领域研究

针对现有桥区水域船舶领域模型对船舶自身因素和海域环境因素协同性弱问题,提出船海协同模式下的桥区水域船舶安全领域,以提高其适用性.通过分析船舶自身和桥区水域环境因素对船舶领域边界的影响,得到船舶与桥区动态水域环境信息协同模式下影响船舶安全的机理;基于已有船舶领域研究,引入船海协同的概念,通过确定桥区水域内水线面以上和以下的船舶领域模型,构建船海协同模式下的桥区水域船舶安全领域模型.应用建模软件,实例仿真显示了桥区水域航行船舶的安全领域边界,验证了构建船舶安全领域模型的三维性,并具有较好的动态可适用性,可为桥区水域船舶避碰决策提供参考.     

船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。      

船舶余热海水淡化系统的探讨

船舶海水淡化装置是海洋船舶的重要设备,其节能性的好坏直接关系到船舶的整体节能.分析了船舶余热的构成和当前船舶海水淡化系统的优缺点,提出了船舶余热梯级利用海水淡化系统设计方案和研究方法,为开发新一代高效节能的船舶海水淡化装置奠定了基础.     

船舶优先权及其保险赔偿之探讨

海上运输以船舶为载体,因此船舶物权制度是海商法的基本制度之一,具有十分重要的意义.船舶优先权制度是船舶物权制度的重要内容,虽然它并非居于核心地位,但却是船舶物权中最富争议的领域,始终令人产生兴趣.其中船舶保险赔偿金是否可作为船舶优先权的标的也充满争议,即船舶优先权的物上代位性,本文就其进行了相关讨论.     

规则波中船舶运动六自由度数学模型

为了提高船舶操纵模拟器的精度,应用船舶操纵性分离建模理论,基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,估算波浪对船舶六自由度运动的干扰力与力矩,并将波浪的干扰力与力矩作为外力与力矩的一部分,叠加到分离型船舶运动数学模型中,建立了船舶在规则波作用下六自由度船舶运动的数学模型,给出5级海况下船舶全速旋回运动响应的时间历程仿真曲线.仿真结果显示:仿真结果与相关文献结果相近,运动趋势一致,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真的精度要求,同时船舶运动数学模型由3自由度增至6自由度,提高了模拟的逼真度.     

船舶航行安全影响因素量化分析

为了保障海上船舶航行安全,采用构建船舶航行安全影响因素鱼骨图,利用模糊层次分析法对环境条件、交通调查中船舶行为基本要素进行量化分析.运用交通模型研究不同自然环境条件下的船舶安全航行方法的特点,对基于海上船舶密度、航迹分布、交通流、交通量和船速分布、船舶到达规律、交通容量、船舶行为、船舶管理等基本要素,进行数学方法的定量...     

基于专家系统的船舶配载智能控制策略

利用专家系统的反向推理和正向推理相结合的多级控制策略,提出船舶装卸载分轮次序中确定货物装载位置、能力、顺序的控制原则和约束条件及实现原理。通过控制船舶的浮态和强度,提高船舶压载水的速率及排放能力,保证货物装载过程中压载水与货物操作相适应,保证船舶在港内装卸载过程中强度满足要求,确定船舶配载方案及船舶装卸载分轮次序。实船计算结果表明该策略提供了船舶装卸载操作每一步货物的数量、装舱顺序、时间及船舶浮态等性能指标,能迅速、准确地确定船舶配载方案及操作步骤,提高船舶的配载效率,避免船舶配载中的盲目性。     

基于人的因素浅谈船舶保安能力的提高

文章重点分析了由人的因素导致的船舶保安薄弱环节,并就其对船舶保安能力的影响进行探讨的基础上给出了具体建议。旨在对解决船舶保安教育培训、船舶保安实践应用、船舶保安管理方法、船舶保安管理体系构建等方面面临的新问题有所借鉴,并从根本上逐步实现船舶保安能力的全面提升。     

“岁月号”沉没原因探讨

文章介绍了"岁月号"发生事故的经过和船舶概况,并运用船舶操纵和船舶稳性的原理,分析了船舶沉没的根本原因,对船舶航行安全具有一定的实际指导意义。     

长江南京以下12.5?m深水航道的船舶通航安全风险研究

为了研究深水航道船舶通航安全风险的科学应对措施,文章对深吃水船舶的搁浅风险展开研究,结合船舶下坐、纵倾、横倾对船舶吃水的影响,通过蒙特卡洛概率仿真法探讨不同航速下的船舶搁浅概率。仿真结果表明,船速越大船舶的搁浅概率就越大,同样水深和船速的情况下,船舶尺度越大搁浅概率也相对较高,所以可通过船速的限制来有效降低船舶搁浅风险,对于大尺度的深吃水船舶可以通过减载、降速和拖轮护航相结合的方法来确保其安全航行。     

船舶自动化导航存在的问题与对策

船舶航行安全是船舶导航的首要问题,而自动化导航是船舶导航发展的必然趋势。随着船舶自动化导航的实现和提高,充分体现了自动化导航的优越性。同时,对船舶自动化导航过程中存在的问题,应采取合理的对策,努力提高船舶自动化导航的精度和自动化导航的可靠性。     

基于AIS数据的受限水域船舶领域计算方法

为获取受限水域船舶领域, 提出一种利用海量AIS数据建立模型的方法。选取目标船舶的AIS数据, 将其附近水域网格化, 考虑了船舶尺寸, 计算了他船船体出现在每一个网格中的频数, 提取单船网格频数图, 将同一类型的目标船舶网格频数图叠加, 形成了特定类型船舶的网格频数图。将网格频数图按频数填充颜色, 可清晰地显示船舶领域的形状, 利用断面分析测量船舶领域长度。选用上海港南槽水域的AIS数据对方法进行验证, 统计了60~79、80~99、100~119、120~139、140~159m共5类不同长度船舶的船舶领域。分析结果表明: 由于考虑了船舶尺寸, 5类船舶的领域在长轴方向较船首向存在向左舷偏转的夹角, 角度分别为3.37°、9.46°、17.53°、10.78°、8.13°; 船舶领域长度与船舶长度的比值依次递减, 比值分别为6.00、5.80、5.67、5.43、5.13。可见受限水域内船舶领域形状为不规则椭圆, 且船舶领域长度与船舶长度的比值并非为定值。     

改变航速对珠江水系船舶能效设计指数影响的研究

船舶能效设计指数(EEDI)是反应船舶在设计和建造阶段船舶固有的CO2排放水平的一个参数,在国际海事组织推荐计算新船能效设计指数公式中,通过改变船舶的设计航速,来实现珠江水系船舶的船舶能效设计指数(EEDI)的变化.文章针对珠江水系船舶的特点,推导珠江水系船舶的船舶能效设计指数与船舶航速的关系,确定珠江水系船舶设计航速,从而满足国际海事组织对船舶能效设计指数(EEDI)的要求.     

船舶轴系扭振的产生及消减方法

船舶轴系是船舶动力装置的主要组成部分,在船舶的运行过程中,轴系的扭转振动是引发船舶动力装置发生故障甚至产生断轴的重要原因之一。本文通过对船舶轴系扭振的研究,得出了船舶轴系计算的方法,并对轴系扭振产生原因进行了分析,提出了一系列消减方法,以保证船舶动力装置的安全正常运行。     

基于AIS数据的船舶安全航行水深参考图

通过挖掘海量AIS数据, 提出了一种新的航道水深信息获取方法, 即构建船舶安全航行水深参考图; 采用数据预处理的方法对历史与在线的AIS数据进行清洗和修补, 生成船舶运动轨迹; 选定船舶航行区域的时间与经纬度, 采用K-means聚类算法对船舶航行过程中的吃水数据进行聚类分析, 得到不同安全航行区域的船舶分类, 运用BP神经网络模型预测并补齐AIS数据中缺失的船舶最大吃水信息; 分割船舶历史轨迹, 当子轨迹的时间间隔在10~20min时, 采用Spline插值方法对船舶轨迹中的丢失数据进行插值; 采用凸包构建同类船舶的安全航行水深区域图, 将不同吃水类型船舶的安全航行水深区域图合并, 得到船舶安全航行水深合并图; 将不同吃水类型的船舶安全航行水深合并图与航道图叠加, 得到船舶安全航行水深参考图。试验结果表明: 当聚类算法参数设置为4时, 聚类后得到4类船舶, 对应的船舶最大吃水范围分别为0.1~4.8、4.8~6.6、6.6~10.0、10.0~13.0m, 对应的至少可通航船舶吃水分别为1.8、2.4、3.3、5.0m, 说明船舶最大吃水与至少可通航船舶吃水呈正相关关系; 构建的船舶安全航行水深参考图在电子航道图中覆盖了86%的航道, 并与航道图的深水部分重合率为80%, 因此, 构建的船舶安全航行水深参考图能反映航道水深的真实情况, 满足不同类别船舶的导航需求。      

船舶火灾模拟训练系统研究

船舶火灾模拟训练系统可以仿真船舶火灾的三维环境,对船员和消防人员进行模拟训练．在已研制船舶操纵模拟器的基础上对船舶火灾模拟训练系统各模块的组成及作用进行探讨,分析船舶火灾蔓延模型、船舶火灾仿真等关键技术．在优化大涡模拟技术和合理处理场、区、网模型间的边界耦合问题的基础上,提出了场区网模型模拟船舶火灾蔓延的过程．提出了采用物理模型方法,结合纹理技术和粒子系统方法模拟船舶火灾场景．