基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统

以充分掌握船舶航行动态为目的,设计基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统。该系统使用跟踪监控单元内的海事雷达和船载单片机监控终端获取船舶航行数据后,利用无线通信单元内的无线传感器、网络协调器等设备将船舶航行数据发送至数据存储与集成单元;利用该单元对船舶航行数据进行打包分发、在线压缩和存储等处理。航迹识别单元从数据存储与集成单元内调取压缩存储的船舶航行数据,并对其进行区域航迹提取、坐标转换和时间校准后,再利用基于数据挖掘的轨迹融合方法完成其航迹识别,然后将识别结果发送至展示单元呈现给用户。实验结果表明：该系统在应用过程中其运行稳定性接近99.5%,并且具备良好的通信传输能力;也可在船舶航迹复杂交错和存在其他船舶干扰情况下有效识别目标船舶航迹,应用效果显著。     

岛状多年冻土路基年周期性侧向位移试验研究

在岛状多年冻土区,冻土路基的自适应侧向变形季节性特征较明显,当变形过大时,极易诱发纵裂、滑坡等严重的路基病害,因此准确掌握该类路基侧向位移的规律特征,是提高公路设计质量、保障公路安全通行的关键。因此,以实际工程为依托,选取代表性路基试验断面,通过对工后一年内路基土体侧向位移的试验观测,发现岛状多年冻土路基年周期性侧向位移具有明显的阶段性特点。其中,由于水分迁移导致的位移累积曲线近似呈S状,年周期内路基侧向变形最大位置一般位于路基活动层附近;根据试验结果的对比分析,揭示了冻土上限覆土厚度、含水率对路基侧向位移的影响作用。     

安谷竖缝式鱼道与1#仿自然通道的过鱼效果研究

为了解安谷竖缝式鱼道与1#仿自然通道的过鱼效果,在2条鱼道内开展了2种鱼类的通过性与折返性试验。以白甲鱼和唇为研究对象,通过在鱼道内安装无源集成转发器（PIT）监测设备,记录2种标记鱼类在竖缝式鱼道与1#仿自然通道的行为。结果表明,调查期间鱼道内采集到鱼类14种,共计131尾,属2目5科13属,其中蛇、宽鳍、贝氏高原鳅和裸腹片唇占比较高,分别为29.77%、16.79%、16.03%和12.98%。鱼道运行期间,6月竖缝式鱼道进口处流速最高,为(0.242±0.019) ms;5月竖缝池室流速最高,为(0.493±0.009)ms;5月1#仿自然通道流速最高,为(1.378±0.473)ms;各月1#仿自然通道流速均高于竖缝式鱼道进口处、鱼道池室。竖缝式鱼道的通过率为22.58%,折返率为19.82%;1#仿自然通道的通过率为18.06%,折返率为27.08%。标记鱼类均在20—8时使用鱼道频率较高,其中最频繁时间为2—3时与20—21时。     

基于近似模型的载重46 000 t油船阻力性能优化

以低速肥大型船的线型优化为研究对象,针对部分关键问题进行深入研究。将近似模型方法应用于船型优化工作,以使用有限数量的高精度CFD计算结果建立的近似模型来代替优化过程中复杂耗时的CFD数值计算,利用团队开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台完成载重46 000t油船的线型优化,并进行验证。     

面向智能内河航运通信的无线信道测量与典型信道特征

为了明确新一代移动通信技术服务智能内河航运的作用机理，基于内河航运无线通信发展现状和通信环境特殊性，搭建了4G和5G临时无线通信网络，分别对以长江武汉段为例的典型内河通信场景开展了实际信道测量活动，以探寻内河航运无线通信特性的影响因素；利用高精度无线信道测量仪采集了信道传输函数、信号接收强度、时延等信道参数；基于无线传播理论和抽头延迟线模型，提取了传输路径损耗、功率时延分布、时延扩展、多普勒扩展等典型无线信道特征；基于信道典型特征参数，预测了4G和5G无线传播信号在内河场景下的有效覆盖范围及信号传输速率，探究了内河航运无线通信的多径来源和时延分布。测量和分析结果表明:内河航运无线通信中，桥梁、岸边建筑、过往大型船舶等均为无线传播信号多径效应的主要来源；桥梁可以造成最大18.0 dB的衍射损耗，岸边建筑和过往船舶遮挡会分别造成25.0、10.6 dB的能量衰减；4G无线通信的最大测量速率为95.32 Mb·s-1，而5G通信测量速率最高可达0.72 Gb·s-1；大型过往船舶还会造成均方根时延扩展增大约754.94 ns。可见，根据内河通信特殊环境构建合适的新一代移动通信专网，可以更好地为智能航运提供通信保障服务。