动态神经模糊模型的船舶欠驱动水面运动控制

欠驱动水面运动控制系统是现代大型船舶动力控制系统的主要组成部分,控制船舶水平、垂直及航向3个方面。控制系统的精度、时效性直接影响到整个动力装置的性能。同时,由于海上环境的多变性,欠驱动水面运动控制系统具有控制滞后、惯性力矩较大等非线性因素。本文结合海上实际环境,提出一种动态神经模糊网络的船舶欠驱动水面运动控制算法,描述船舶动力系统的受力特性,较为精确模拟了非线性系统控制模型,最后进行了仿真。     

斜上坡和斜下坡地形条件下浮体波浪载荷的对比分析研究

岛礁附近或者近岸海域,在大多数情况下不再满足平坦海底假设,高低不平的海底对浮体的波浪载荷干扰不可忽略。斜坡式地形是对海底轮廓的一种合理假设,但现有文献中主要考虑斜上坡式地形,尚未见到关于斜下坡地形对浮体波浪载荷影响的研究。鉴于上述原因,本文采用台阶近似法（step approximation method,SAM）和二维Rankine源方法（2D Rankine source method,RSM2D）建立斜坡海底条件下浮体二维水动力数值模型（SAM-RSM2D）,开发对应的软件程序,其中台阶近似法能够求解斜底上的入射波浪速度势,二维Rankine源方法可以考虑绕射问题中波浪-浮体-海底的交互作用。通过对比斜上坡、斜下坡和平底地形条件下的浮体波浪激励力和激励力矩发现,斜上坡和斜下坡对浮体波浪载荷的作用规律差异显著。     

基于融合分割和变尺度窗口的车道线距离检测

在车辆安全和驾驶行为相关研究中，车道线距离参数是重要的基础参数。针对传统机器视觉测量方法存在的标定过程复杂、测试成本高且移植性能差等问题，提出一种针对车侧摄像机图像的低成本车道线距离检测方法。首先，构建了一种融合局部Otsu算法与光照样条补偿算法的车道线区域分割方法，可在车道线磨损、复杂光照变化、车道线中断等场景中对车道线区域进行精确分割；其次，针对车道线边缘特征复杂多变的情况，设计了一种变尺度窗口算法来完成车道线边缘检测并可补全残损车道线；最后，采用多项式标定方法建立了车道线距离检测算法，实现了车道线距离的自动化快速检测。验证结果表明：在正常场景和多种复杂特殊场景下，所提出的检测算法平均检测误差为0.4 cm,平均检测速率达到30帧·s^-1,整体上优于目前其他技术方案。该方法在检测成本和可移植性方面具有显著优势，可为相关研究领域的技术人员提供新的解决思路。     

微型燃机水下无人装置增程式动力传动系统

文章介绍增程式微燃传动系统的各个部件组成及功能。该传动系统可以实现4种模式的自由切换,大幅提升经济性与整体机动性;同时,通过结构分析方法对四齿轮机构进行瞬态动力学特性进行研究,对工程实际设计有一定的启发作用。     

海上多边形筒形基础局部冲刷数值模拟研究

基于CFD方法建立海上风电基础三维冲刷数值模型，研究单向流作用下海上风电基础局部冲刷特性。首先，通过所建立数值模型计算1:20比尺下的海上风电筒形基础的局部冲刷深度和尾涡绕流，并与相同比尺下的物理模型试验进行对比，结果吻合较好。进而，针对实际海况下的多边形筒形基础开展原型尺寸下的局部冲刷数值模拟，得到了冲刷平衡状态下多边形筒形基础周围各测点冲刷深度时程曲线和床面等高线，研究结果可为类似海上风电基础周围冲刷防护提供技术参考和工程借鉴。     

基于深度卷积-Tokens降维优化视觉Transformer的分心驾驶行为实时检测

针对基于端到端深度卷积神经网络的驾驶行为检测模型缺乏全局特征提取能力以及视觉Transformer(vision transformer,ViT)模型不擅长捕捉底层特征和模型参数量较大的问题，本文提出一种基于深度卷积和Tokens降维的ViT模型用于驾驶人分心驾驶行为实时检测，并通过开展与其他模型的对比试验、所提模型的消融试验和模型注意力区域的可视化试验充分验证了所提模型的优越性。本文所提模型的平均分类准确率和精确率分别为96.93%和96.95%，模型参数量为21.22 M，基于真实车辆平台在线推理速度为23.32 fps，表明所提模型能够实现实时分心驾驶行为检测。研究结果有利于人机共驾系统的控制策略制定和分心预警。     

含半开放水舱的船舶波浪特性数值分析

含有半开放水舱的船舶在实际波浪中航行时，由于船体运动和舱壁反射等而导致舱内波浪环境条件十分复杂，增加了小型船舶进该水舱内作业安全的不确定性。基于自研求解器naoe-FOAM-SJTU，并利用重叠网格技术对不规则波中含半开放水舱的船舶进行运动模拟。以船舶零航速迎浪时的模拟为基础分析半开放水舱内的波浪演化特性，研究不同航速和浪向对半开放水舱内波浪环境的影响。结果表明，在半开放水舱内波浪从舱尾到舱首呈现逐渐减小的趋势，航速增加后舱内波高明显降低，这在舱首尤为明显；随着浪向角的减小，舱内波高明显增加。已完成的计算工况表明，增加航速或浪向角可减小半开放水舱内波浪，从而降低小船驶入水舱内作业的风险，这项研究结果可为制定实际船舶的作业方案提供参考。     

《国际工业人员船舶安全规则》适用性分析及适用船舶设计要点

为确保船舶对工业人员的安全运输及工业人员在船舶和海上设施之间转移作业期间的安全，IMO新制定了《国际工业人员船舶安全规则》（《IP规则》）。为了帮助各相关方更好地理解和应用该新强制性国际规则，从不同类别人员的差异、所面临的风险程度、不同类别人员数量和触发适用《IP规则》的关系等方面进行分析，厘清《IP规则》与其他相关或相似国际公约要求、规则之间的安全水平高低和适用性上的逻辑关系，并进一步解析出适用船舶的设计要点。通过以上分析，发现符合《IP规则》的船舶不必再符合《特种用途船舶安全规则》(《SPS规则》)，而客船可直接用于载运工业人员，但对货船载运工业人员有附加要求。《IP规则》适用于500总吨以上、从事国际航行、船上除船员外所有人员总数应为12名以上且至少载有一名工业人员的船舶；适用该规则的船舶在设计上需重点关注工业人员的安全转移、转移布置和危险品载运等附加设计要求。