Artificial forces for virtual autonomous ships with encountering situations in restricted waters

ABSTRACT

Even if the same two ships operate in the same encountering situation, the actual strategies and timing of operations may be different. Therefore, the fixed collision avoidance trajectory and ship movements are no longer suitable for simulating the real ship behaviour. This paper tries to develop an artificial intelligent system that fully sensitive to the local circumstances and command a ship in virtual environment. Based on AIS (Automatic Identification System) data, this study has developed artificial forces which help decision makings on-board independently under different situations and catching the stochastic nature of ship behaviours during collision avoidances manoeuvring. Actual ship tracks are helpful for ascertaining the parameters that contribute to artificial forces in collision avoidances, while the correlation coefficient analysis is helpful to distinguish the parameters. This study will help to develop a navigation traffic simulation to reflect the realistic ship behaviour and provide reliable information for port and waterway planning, risk analysis, and mitigation measures. The method can be used in developing algorithms for autonomous ships. The method introduced in this study lays a foundation for developing artificial forces at intersections or bends, although the model is only applicable in straight channels at the moment.     

输气管道试压过程中的泄漏数学模型

天然气管道试压过程中可能发生泄漏,及时、准确地确定管道的漏失位置并进行修复,确保管道按时投产运行,是管道试压阶段的一项十分重要的工作.文中从管输天然气理论出发,结合管道试压过程的工艺特点,给出了描述输气管道泄漏的一个数学模型;应用偏微分方程数值反演方法,给出了确定泄漏位置、漏失函数的数学表达式;并给出了数值模拟的方法和步骤.文中提供的理论方法不仅适用于输气管道试压阶段的泄漏检测,而且可以推广到运行中的输气和输油管道的泄漏检测中去.     

南京纬三路长江隧道总体设计的关键技术研究

文章根据南京纬三路长江隧道的建设条件,对工程总体设计中的几个难点问题及解决方案进行了研究与介绍,其中通过双管双层盾构隧道X型地下布线方案实现交叉道路的互通疏解,以及在双层盾构隧道内设置上下层共用排烟道的布置方式均为国内外首次采用.这两项新技术的应用不仅合理解决了本工程的总体设计难题,而且极大地提高了隧道逃生救援的及时性和便捷性,对类似工程有一定的借鉴作用.     

某悬索桥加固设计与计算

＂吊拉组合体系＂法是加固悬索桥的有效方法之一。文章以某悬索桥加固工程为例,通过对该桥技术和病害状况的分析,提出了基于＂吊拉组合体系＂法的加固设计方案与结构计算方法,并介绍了相应的施工工艺。     

大圆筒人工岛围堰结构稳定性和筒底地基应力的有限元分析

通过三维弹塑性有限元分析结果得出考虑地基强度弱化效应时,沉入式大圆筒结构稳定性安全系数有所降低,但降低程度小于地基强度的弱化程度;施工期大圆筒围堰结构的变位模式主要为绕筒底附近某点发生转动变位,岛内侧的大圆筒底部地基应力大于岛外侧;正常使用期,结构的变位模式则主要为平动变位,岛内侧大圆筒底部地基应力也大于岛外侧,但地基应力分布相对比较均匀。     

船舶非线性横摇运动数值模拟研究

非线性大角横摇运动是危害船舶安全的重要因素,也是船舶水动力学关注的热点及难点问题。文章采用CFD方法,对某型驱逐舰船模在不同波长规则波中横浪航行时的横摇运动进行了数值模拟。通过与水池实验比对,数值仿真得到的稳定横摇幅值与实验值的误差在10%左右。同时,数值模拟证实了非线性横摇的两种典型特征—“多值”及“跳跃”现象。数值模拟结果表明,CFD方法可作为研究船舶非线性横摇运动的有效手段。     

汽车内饰件VOC散发规律及控制

以门饰板总成为目标进行分解研究,对总成及其子级件的VOC含量进行分析发现不同材料和工艺对总成VOC的权重表现依次是PP类、表皮包覆类零件、表面处理类零件。其中PP作为用量最大的材料,直接关系到整个总成的VOC表现;TPO表皮、针织面料是目前相对环保的表皮类型;在一些非外观的骨架材料方面,本体法ABS相比于乳液法ABS具有一定的优势;相比溶剂胶和热熔胶,水性胶是成本和性能综合优势明显的胶粘剂类型。     

焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸件与铝型材MIG焊接气孔的影响

AlSi10MgMn真空压铸铝合金在MIG焊接存在气孔,其连接方式的选择一定程度上受限,通过对Al?Si10MgMn真空压铸铝合金和型材件进行焊前预处理(氧化皮打磨、酒精清洗、预热处理)后进行MIG焊接,分析了该方案对于焊接气孔的改善效果,结果发现焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸铝合金和型材件MIG焊接气孔改善效果明显,焊缝接头剖面平均气孔率由1.14%降低为0.73%,同时发现焊缝接头剖面中心区域显微硬度值最高,接头强度为180 MPa,接头效率为75%,焊前预处理对显微硬度和接头强度基本无影响。     

混凝土箱梁钢筋保护层厚度问题研究

为了了解目前我国预应力混凝土连续箱梁的钢筋保护层厚度的实际情况,对结构的计算检验提供参考,以对预应力混凝土连续箱梁的调查为工程背景,采用现场调查方法对箱梁钢筋保护层厚度问题进行了研究。调查研究得到了混凝土箱梁桥钢筋保护层超标数量在箱梁横截面上的概率分布,并得出了不同施工方法对箱梁钢筋保护层厚度的影响。     

模糊分析法在公路边坡稳定性评价中的应用

山区某高等级公路沿线存在大量挖方路堑高边坡,边些边坡的失稳问题已严重影响公路施工和后期的运营。运用模糊(fuzzy)分析理论对典型挖方边坡的稳定性进行了分析,得出的结论与现场观察的边坡变形破坏迹象相吻合。