基于AIS信息的船舶废气排放测度模型

为定量计算船舶废气的排放量,研究我国沿海海域船舶废气排放的时空分布特征,提出一种基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息的船舶废气测度模型。首先,根据船舶AIS提供的航速、航时、船位等信息,以及英国劳氏海事数据库提供的船舶主机、副机等设备的参数信息,参考美国环保署的研究方法,建立船舶航行、锚泊及靠泊状态下的废气排放量测度公式。然后,以2艘姊妹船的3个航次为例计算其废气排放量,利用计算得到的结果反推该航次的油耗,并将其与实船航次报表数据对比,结果显示3个航次误差均在可接受范围内。最后,绘制船舶废气排放的时空分布图,为分析船舶废气排放分布规律提供参考。     

基于仿真数据的内河水网船舶排放清单

针对有关内河船舶活动的真实数据相对缺乏,直接利用该数据建立排放清单较为困难的问题,提出基于交通流仿真数据开展内河水网船舶排放清单研究的方法。以浙江省北部内河水网为例,仿真、验证交通流和船舶个体活动数据,结合船舶引擎功率的排放因子建立4种不同交通情形下的船舶排放清单,并对交通参数和船舶排放特征基础数据进行相关性分析。该研究可为相关部门从交通控制和组织的角度制订节能减排措施提供参考。     

船舶大气污染物岸基嗅探式自动监测系统设计与验证

为实现船舶大气污染物排放量的远程测量,初步筛选出高排放船舶,提高船舶排放监管的针对性和效率,设计一种基于嗅探式传感器的岸基监测设备和配套的软件平台系统。系统通过采集船舶大气污染物浓度数据、船舶自动识别系统(Automatic Indentification System,AIS)数据和气象数据等实时信息,基于船舶尾气排放量在线估算方法、船舶尾气排放扩散数值模拟、观测数据的模式识别算法等,实现船舶尾气排放特征的在线识别和疑似高排放船舶的粗筛。对比在相同环境条件下CALPUFF模型计算得到的气体污染物模拟理论浓度,验证岸基嗅探式自动监测系统的监测可行性和准确性。     

基于两阶段法的长江集装箱船舶运输系统优化

为推动长江集装箱运输发展,针对其中的运输船型选择、中转港口选择等运输组织问题,提出利用两阶段法对上述问题进行探讨：第一阶段优化解决长江干线、支线各航段间最优船型问题;第二阶段优化解决长江干线、支线最优中转模式问题。针对长江集装箱运输的实际情况,对长江集装箱船舶运输系统进行实证研究。     

长江中游干线航道船舶运力变化特征的实证分析

针对长江中游干线航道服务系统能力不足的问题,研究该航段通行船舶运力及构成的变化特征,以促进航道服务水平和航运经济效益的提高。通过数据调研和统计分析发现,近年来长江中游干线航道服务船舶流量年均递减率1. 8%、总净载质量年均递增率9. 0%、船舶年均大型化率11%;以城陵矶断面为界,上、下航段船舶日均流量之比为1∶2. 2,上航段内5 000 t及以上船舶占比持续增长,5 000 t以下船舶占比不断下降;下航段内万吨及以上船舶占比持续增长,万吨以下船舶占比持续下降。结果表明,随着长江中游干线航道条件的改善,船舶大型化显著,对航道治理提出了更高的要求。     

关于长江干线船型标准化的思考

通过对长江干线上船舶(船型)现状分析,指出目前存在的问题,影响了长江干流水运的发展;借鉴国外先进经验,发扬国内有利条件,长江干线船型标准化可很快实现。     

虚拟航标在长江干线的应用研究

随着无线通讯、信息数字化等技术的快速发展,基于AIS、电子航道图的虚拟航标技术取得了一定的突破性进展。目前国内外实验应用的虚拟航标绝大部分都在沿海地区,我国内河虚拟航标仍处于探索研究阶段。长江干线素有"黄金水道"之称,是内河发展虚拟航标的关键。本文在此背景下,对虚拟航标在长江干线上的发展需求进行了相应的分析,并提出了虚拟航标在长江干线上的应用所面临的问题及解决方案,从而为综合、系统、全面地开展长江干线虚拟航标的研究、充分发挥长江干线各类航标助航效能、保眆障船舶航行安全提供科学的支撑。     

船舶大气污染物排放评估与预警技术

为对船舶污染物排放进行在线监控,以基于AIS数据的动力法为基础,利用AIS、BDS等船舶位置跟踪技术,开展单船数据、多船数据和区域数据的船舶污染物排放定量计算,以及船舶排放的空间分布状况计算。提出一套高效率、低成本、易操作的船舶排放控制区海事监管技术体系。满足对现代监管设备、快速反应设备、信息化建设设备以及船舶防污设备等的需求。     

长江干线船舶水上交通事故分析与对策研究

为提高长江干线通航安全,本文对长江干线2018—2022年（6月）563起水上安全事故数据资料进行整理,并从事故类型、事故时间段、事故人员伤亡等多角度进行统计分析,归纳总结长江干线船舶事故主要特征,并从时间特征、分布特征和典型事故三方面分析事故致因,最后从引用新技术对船舶进行智慧监管、加强船员综合能力的提升、推进船舶智能航行和智慧航道建设三个方面,提出预防和减少长江干线船舶交通事故发生的对策和建议,以提高长江干线水上交通安全。     

内河船舶交通流建模与仿真研究

为了更精确地模拟内河船舶交通流的运行状态,根据内河船舶相互影响特性,将航道作为交通流中为船舶提供通航服务的主要资源,将船舶行为及相互之间的耦合关系模型化,在此基础上构建基于通航服务资源的内河船舶交通流模型.利用仿真软件进行仿真实验,结合长江干线某断面流量数据进行实例验证.实验结果表明,该模型能较好地模拟内河宏观交通流.     

船舶碰撞桥梁隐患治理区段通航代表船型、船队确定方法研究

本文以江西省船舶碰撞桥梁隐患赣江区段赣江、信江通航代表船型、船队研究为基础,介绍了区段通航代表船型的研究背景、区段代表船型的作用、相关规范中代表船型的定义及用处、本次研究区段代表船型的确定原则,并以信江红卫坝至双港段为例对如何确定区段代表船型进行实例分析。     

AIS系统在船舶航运物流系统建设中的应用

船舶自动识别系统(AIS)集合了现代信息网络技术、通讯技术、计算机技术和电子信息显示技术等先进科技,为航运和船舶工业的发展奠定了重要基础。长江干线的AIS系统大大促进了长江干流的内河航运的发展。本文基于长江AIS系统,设计新型船舶航运物流系统,并对其原理和设计方法做系统介绍。     

“一条龙”措施推进长江船型标准化

为加快推进长江干线船型标准化，2009年7月，交通运输部、财政部和上海市、江苏省、安徽省，湖北省、湖南省、重庆市、四川省等人民政府联合制定了《推进长江千线船型标准化实施方案》。明确提出了推进长江干线船舶标准化的总体工作目标，即到2013年底，川江及三峡库区船型标准化率达到75％以上，三峡船闸的通过能力提高10％以上，     

基于船舶行为特征的武汉大桥水域航线优化

为保障内河桥区水域船舶通航的安全性,提高通行效率,以长江武汉大桥水域为研究对象,基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息对该水域的船舶行为特征进行分析。利用基于欧式距离与最小方差法的聚类方法分析,认为过桥船舶可依据主机功率的不同进行划分。在长江船舶定线制的框架下,结合栅格法与蚁群算法建立武汉大桥水域的航道规划模型,对基于船舶行为特征的船舶航线进行优化。仿真结果表明:该方法在保证船舶安全、高效航行的前提下,能有效帮助海事管理部门对武汉大桥水域船舶航线进行优化。     

长江干线水运量和承载能力研究

考虑长江水运与生态环境相互作用影响,引入资源环境学科的承载能力概念,研究界定了长江干线水运承载能力的内涵。构建了与货运量、航道通过能力、船流密度、船舶污染物排放等诸多因素相关联的长江干线水运承载能力的算法。以船舶污染物排放总量不增长为前提,得出了2035年长江干线水运承载能力。分析表明,如果环境容量允许适度增长,或进一步优化运输组织、改善提高船舶技术性能、应用清洁能源、控制污染物排放,长江干线水运承载能力尚有较大提升空间。     

基于船舶自动识别系统数据的多汊航道船舶流量预测

基于船舶自动识别系统(AIS)大数据,通过解析AIS原始报文,分离出关键字条,经过数据清洗、筛选后匹配其他船舶数据源,以进一步识别船舶类型并划分吨级。将大数据应用于船舶流量预测中,通过跟踪代表船型的航迹,总结出船舶航行规律和运营情况,再结合历史数据和宏观形势发展,综合预测航道货运量,基于对AIS数据的挖掘,运用分配模型预测多汊航道船舶流量,并以长江口南槽航道为例预测其船舶流量。结果表明,运用AIS大数据能有效分析复杂多变的船舶航路,从而准确地预测多汊道航道船舶流量。     

基于AIS数据的船舶领域建模

为研究船舶领域,利用船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,提出一种船舶领域建模方法。根据样本选取目标船,通过提取目标船的周围船舶,对周围船舶相对目标船的运动轨迹进行拟合,从而求取船-船最近距离,以该最近距离确定目标船周围最近船舶的相对位置分布,构建出船舶领域统计模型。以最近船舶的相对位置分布为样本,运用统计学的方法,进行样本估计,进而确定船舶领域的形状和大小。利用荆州渡船区域的AIS数据,对该模型进行验证,并通过对比分析横穿航道的横驶船与航道内直航船以及不同尺度的上行船舶和下行船舶的船舶领域特征,得到不同类型船舶的领域特征差异。结果表明,利用该模型所确定的船舶领域与实际情况相符。     

长江干线水上交通事故特征及对策

为保障长江干线通航安全,基于2008―2016年长江干线水上交通事故数据,运用相关分析、贡献率分析、雷达图等统计方法,结合案例剖析,从分布特征、关联关系、致因挖掘等方面展开研究,从而提出事故防控建议。研究表明:2008―2016年长江干线水上交通事故数总体呈下降趋势;事故发生频率较高的时段、河段、事故类型、涉事船型分别为00:00―06:00、长江下游、碰撞和搁浅、普通货船和砂石船;碰撞和自沉等级事故损害程度最为严重,操作失误是主要原因,通航环境不理想、航行视线弱、船舶技术状况差是重要影响因素;改善航道环境和加强政策监管而产生的积极效应非常明显;应特别关注船员疲劳对航行安全的影响及强化安全意识和技能培训。     

浙江省内河营运船舶能效核算方法

为加快浙江省内河货船的推优汰劣进程,分析其与部颁船舶能效和CO排放标准核定的适应性问题,选取10种浙江省内河营运典型船型并分别按75%的主机额定功率状态、12 km/h经济航速的常用主机功率状态、双机双桨推进装置且与经济航速组合状态等3种情形进行能效核算。结果表明:按要求进行的能效和排放核算,大部分船舶是可以满足部颁标准的。     

舶舶AIS轨迹异常的自动检测与修复算法

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)轨迹是船舶位置和时间的记录序列,对船舶航行状态分析、船舶交通流预测及船舶海事事故分析等具有一定的意义,而受一些因素影响,采集到的AIS数据会产生错误,导致AIS轨迹出现异常。对此,在对大量AIS数据进行深入解析的基础上,归纳出AIS轨迹异常的几种类型,针对各类型的特征对船舶轨迹异常进行自动检测,并采用3次样条插值模型实现修复算法。研究成果可为基于船舶航行轨迹数据的相关研究提供快速、准确的技术支持。