基于深度强化学习的智能船舶航迹跟踪控制

[目的]智能船舶的航迹跟踪控制问题往往面临着控制环境复杂、控制器稳定性不高以及大量的算法计算等问题。为实现对航迹跟踪的精准控制,提出一种引入深度强化学习技术的航向控制器。[方法]首先,结合视线(LOS)算法制导,以船舶的操纵特性和控制要求为基础,将航迹跟踪问题建模成马尔可夫决策过程,设计其状态空间、动作空间、奖励函数;然后,使用深度确定性策略梯度(DDPG)算法作为控制器的实现,采用离线学习方法对控制器进行训练;最后,将训练完成的控制器与BP-PID控制器进行对比研究,分析控制效果。[结果]仿真结果表明,设计的深度强化学习控制器可以从训练学习过程中快速收敛达到控制要求,训练后的网络与BP-PID控制器相比跟踪迅速,具有偏航误差小、舵角变化频率小等优点。[结论]研究成果可为智能船舶航迹跟踪控制提供参考。     

集美大学教学实习船“育德”轮总体设计

"育德"轮是上海船舶研究设计院为集美大学设计的用于航海专业教学实习、科学研究兼顾货物运输的教学实习船。该船是目前世界吨位最大的教学实习船,配备了功能齐全的教学设施、先进的科研设备以及舒适的学习生活环境。该船还具有安全性高、绿色环保和经济性优异等特点。     

硅胶吸附管采集甲醇汽车尾气排放中甲醇的方法研究

文章主要研究了利用硅胶吸附管采集甲醇汽车尾气排放中甲醇的方法,对硅胶吸附管的规格、待测样品的浓度、采样参数等进行了详细的讨论及验证。研究表明,利用硅胶吸附管采集甲醇的过程中,很容易发生甲醇的穿透。随着硅胶颗粒装填数目的增加,甲醇的穿透率降低,实际吸附甲醇的效率增加。在采样流量相同时,待测样品浓度越高,甲醇的穿透率越高。在待测样品浓度相同时,采集流量越高,甲醇的穿透率越高。将硅胶吸附管串联,可以有效减少甲醇的穿透,提高吸附效率。     

船舶小组立装焊作业单元CPS系统研究与应用

当前船厂小组立装焊作业过程存在作业任务信息无法直接传递至现场,现场实际执行的状态信息无法及时反馈等问题,导致装焊作业混乱、装焊效率低下.为了解决上述问题,针对船舶小组立装焊作业单元进行研究,构建基于信息物理融合(CPS)的智能制造系统.首先分析了小组立装焊作业流程;然后梳理了装焊作业任务数据,构建了小组立装焊作业数据模型,并在此基础上,完成了基于物联网的CPS框架设计以及系统功能开发,实现了对装焊作业过程的有效监控;最后将该系统应用于某船厂小组立装焊现场,有效规范了装焊作业过程,提高了装焊效率.     

船舶电缆自动化敷设系统设计与实现

在船舶电缆敷设过程中,很难借助有效的工装提高劳动效率,低空间的高强度作业存在严重的安全风险。以船舶电缆自动化敷设系统为分析对象,介绍系统组成和系统接口,采用比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)算法计算系统行程,通过PROFINET总线完成数据传输,以人机界面(Human Machine Interface,HMI)实现系统性能要求。在风电安装平台上的实际运用表明,该系统可解决造船行业劳动力成本高和安全风险大的问题。     

横梁端部节点优化

通过有限元计算,对比几种常见的横梁端部连接方式,综合考虑结构整体强度、钢材使用量、舱室空间利用率、施工便利性等方面的影响因素,确定较优的连接过渡方式和过渡结构的参数尺寸,为船舶设计横梁端部节点形式的确定提供参考。     

Characteristics analysis for travel behavior of transportation hub passengers using mobile phone data

The travel behavior of passengers from the transportation hub within the city area is critical for travel demand analysis, security monitoring, and supporting traffic facilities designing. However, the traditional methods used to study the travel behavior of the passengers inside the city are time and labor consuming. The records of the cellular communication provide a potential huge data source for this study to follow the movement of passengers. This study focuses on the passengers’ travel behavior of the Hongqiao transportation hub in Shanghai, China, utilizing the mobile phone data. First, a systematic and novel method is presented to extract the trip information from the mobile phone data. Several key travel characteristics of passengers, including passengers traveling inside the city and between cities, are analyzed and compared. The results show that the proposed method is effective to obtain the travel trajectories of mobile phone users. Besides, the travel behavior of incity passengers and external passengers are quite different. Then, the correlation analysis of the passengers’ travel trajectories is provided to research the availability of the comprehensive area. Moreover, the results of the correlation analysis further indicate that the comprehensive area of the Hongqiao hub plays a relatively important role in passengers’ daily travel.

     

HXD1型机车自动驾驶系统设计与应用

主要介绍HXD1型交流传动电力机车的自动驾驶系统方案设计与应用情况,以机车改动最小、成本最低为原则,通过加装自动驾驶系统设备、通信及供电线缆实现自动驾驶功能。通过机车自动系统的成功运用,降低了人工劳动强度,杜绝了人为失误因素,提升了机车操纵水平和操纵一致性。     

基于FLAC软件模拟强夯加固吹填砂地基

基于港区陆域吹填项目,采用FLAC软件建立三维模型,模拟了不同夯能、夯击次数对强夯效果的影响,对强夯前后杨氏模量的变化进行了分析研究。结果表明,表层吹填砂厚度和下卧软土层分布对夯能的大小起着决定作用。对于下卧松散砂层,可适当加大夯击能量和夯击次数(7~8击),增加其处理深度和效果;而对于下卧软黏土层,可以适当减小夯击能量并增加夯击次数,以提高加固效果。夯击之后,表层吹填砂的杨氏模量有较大的提高,从原来的10 MPa提高到20~40 MPa。     

航海院校学生资助体系运行效用的研究

本文以问卷调查法研究航海院校学生资助体系运行效用，结果表明的师生的满意度较高，该体系较好地实现了奖优助困教育公平的目的．但是，还要加强贫困生的鉴定工作和后续的监督管理．