A network‐based dynamic air traffic flow model for short‐term en route traffic prediction

This paper presents a dynamic network‐based approach for short‐term air traffic flow prediction in en route airspace. A dynamic network characterizing both the topological structure of airspace and the dynamics of air traffic flow is developed, based on which the continuity equation in fluid mechanics is adopted to describe the continuous behaviour of the en route traffic. Building on the network‐based continuity equation, the space division concept in cell transmission model is introduced to discretize the proposed model both in space and time. The model parameters are sequentially updated based on the statistical properties of the recent radar data and the new predicting results. The proposed method is applied to a real data set from Shanghai Area Control Center for the short‐term air traffic flow prediction both at flight path and en route sector level. The analysis of the case study shows that the developed method can characterize well the dynamics of the en route traffic flow, thereby providing satisfactory prediction results with appropriate uncertainty limits. The mean relative prediction errors are less than 0.10 and 0.14, and the absolute errors fall in the range of 0 to 1 and 0 to 3 in more than 95% time intervals respectively, for the flight path and en route sector level. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

船舶航行稳性监控系统的设计

船舶航行稳性监控系统的设计,目的是为了实现集成智能船舶,达到航行稳性的自动控制。系统的设计方法是以微机控制为中心,通过压力电传感器、燃油驳油泵、淡水输送泵的自动启停控制、集成报警系统和CAN总线数据传输等组成的。控制系统主要包括硬件开发和软件逻辑设计两部分,监控系统的功能是程序设计和控制参数之间的逻辑设计来实现。船舶航行稳性监控系统的设计就是利用现代网络技术、报警监控和集成智能技术进行设计,解决船舶航行稳性问题,通过对小型船舶模拟实验进行测试,效果比较好。使船舶的航行更加智能、更加安全,具有实际参考意义。     

基于Unity的船舶操纵运动仿真

使用3DS Max建立船舶三维模型,将其数据文件导入到Unity。为了使模型能够模拟船舶操纵运动,需要添加刚体组件,使之受到力和力矩的作用,因此,需要将船舶操纵运动数学模型进行处理以便于调用刚体组件的成员函数AddRelativeForce和AddRelativeTorque。无需编写实际代码,通过添加碰撞体组件并设置物理材质,就能模拟船舶与其它物体之间的碰撞,避免出现船舶穿过其它物体以及冲上码头或者岸滩的现象。使用Unity自带的资源包,就能方便的生成地形、天空和水面等仿真环境。运用本文的方法,编制了船舶操纵运动仿真程序,进行了船舶操纵性仿真试验,得到了试验数据,为船舶操纵的教学训练和科学研究提供了有效手段。     

长江中游界牌河段丁坝周围水流特性试验研究

为探求界牌河段丁坝周围水流特性,明晰丁坝周围水流特性与坝头损毁之间的关系,采用清水定床、正态模型试验方法研究长江界牌河段丁坝周围水流结构特点,详细分析流量条件对界牌7#丁坝周围断面测点的流速最大区域及紊动强度最大区域分布的影响,重点分析坝头周围测点三维流速数据。结果表明,从x、z向流速和紊动强度的角度考虑,坝体中部及下游侧是易损区域;随着坝头流速的增大,下潜水流、坝头涡旋系、单宽流量分别成为影响坝头损毁的主因。     

塑性混凝土防渗体系在高水头差船闸施工围堰中的应用

为研究塑性混凝土防渗体系在高水头差船闸施工土石围堰中应用时，其渗透坡降、应力应变及围堰填筑材料、所处地层渗透系数对防渗墙渗透坡降的影响机理，结合万安二线船闸工程中应用的土石围堰监测结果，对塑性混凝土防渗墙的应力、应变进行有限元计算分析。采用不同的本构模型对土石围堰不同填筑区的填筑料进行模拟，结果表明：塑性防渗墙具有良好地防渗降压作用，所起作用的大小与围堰填筑材料及地层的渗透系数有关。应变监测结果表明，防渗墙在工作阶段主要受压应力作用，压应变值为-247.8×10^-6～0,处于-750×10^-6～100×10^-6允许应变范围，确保了防渗墙在工作阶段的安全可靠。     

基于3DEXP的船舶管段装配信息计算方法

以实现任意形式船舶管段装配数据的自动化计算为目的，提出一种船舶管段装配信息计算方法。基于管段三维模型的重要特征，采用分治法构建管段通用数学模型，将复杂管段简化为相似子结构，计算相对角度和相对距离等管段装配信息。该方法在3DEXP上成功应用，研究成果对进一步探索船舶管系的数字化设计与制造具有重要意义。     

城市隧道火灾报警系统潜在问题分析及优化

通过对城市隧道的历史火灾案例分析研究，总结火灾报警系统的潜在问题，并针对性地提出优化及解决方案。通过智能化手段研究解决问题，包括优化系统人机监控图形界面，增加应急后备功能，对每个雨淋阀组分区与监控摄像机进行二次对位，提高系统容错率及对位准确率。通过试验案例测试效果，当现场火警（光纤光栅、双波长火焰探测器）因环境原因未能探测到火灾信号，但视频事件检测或人工通过大屏视频判断火灾情况下，可以后备准确开启现场雨淋阀组，并通过数字孪生技术辅助启动相关预案。