基于时效性的舰船无线传感器网络修复方法

本文针对舰船无线传感器网络运行过程中因节点失效而产生多个覆盖空洞以及节点发生故障前所收集到的舰船航行数据丢失问题,提出一种基于时效性覆盖空洞修复(Timeliness Coverage Hole Repair, TCHR)算法。首先,基于备选移动节点的可持续最大移动时间,得到可选移动节点ID序列。然后,以可选移动节点总修复时间最小化为准则构造出目标函数。最后,构建时间代价矩阵,并基于匈牙利算法求得最优分配方案。所提算法能避免舰船航行数据丢失并选派合适的移动节点至相应的覆盖空洞处,从而完成舰船网络中多覆盖空洞及时修复的任务。仿真结果表明了所提算法的可行性与有效性。     

Web技术在船舶综合信息管理系统的应用

为了实现船舶信息的智能化、自动化处理,本文基于Web技术设计开发了一种船舶综合信息管理系统,对系统功能和系统构架、系统功能和开发作了详细阐述,并对系统性能进行测试实验。实验结果表明,该系统响应时间较快,系统精度较高,可以维持在70%以上。快速地响应和较高的精度保证系统能够处理大量数据,减少了船员的工作量,降低了运行成本。同时,也保证了船舶的安全航行。     

舰船通信系统5G网络多维度安全状态感知技术

为了解决单一信息源带来的网络安全状态感知误差高的问题,研究舰船通信系统5G网络多维度安全状态感知技术。构建舰船通信系统5G网络多维度安全状态感知框架,通过多源网络安全状态信息采集单元获取5G网络安全状态信息,融合处理单元利用层次量化评估方法对其作标准化等处理后,获得5G网络安全态势样本数据集,将其作为基于Att-GRU的5G网络安全状态感知模型的输入,利用鲸鱼优化算法实现模型参数的寻优,输出为5G网络安全态势预测结果,依据预测结果与实际结果的差值计算5G网络健康度,通过还原单元对预测结果作累减反归处理,获得5G网络安全态势值,并与设置阈值作对比,实现舰船通信系统5G网络的多维度安全状态感知。实验结果表明：该技术可实现5G网络安全状态感知,神经元个数为35、批处理规模为1.2时,5G网络安全状态感知模型性能最优;5G网络安全态势预测的平均适应度与最优适应度相贴近。     

推荐算法的船舶电子海图数据相似性检索方法

以提升船舶导航路线制定质量为目的,提出推荐算法的船舶电子海图数据相似性检索方法,提高电子海图数据相似性检索质量。通过加权核范数算法填充船舶电子海图数据稀疏评分矩阵,通过协同过滤推荐算法计算检索目标与电子海图数据间的评分相似性以及类别相似性;根据评分相似性与类别相似性,得到基于评分相似性与类别相似性的电子海图数据推荐预测评分,以动态加权方式得到电子海图数据相似性检索结果。实验证明：该方法可有效完成船舶电子海图数据相似性检索;不同电子海图数据评分矩阵稀疏度时,该方法电子海图数据相似性检索的归一化折损累积增益均较高,即检索精度较高。     

基于时变区间断面需求的高铁网络列车开行方案优化

列车开行方案与客流需求匹配与否在很大程度上决定高铁运输服务质量和市场竞争力。为使高铁列车的开行方案与旅客的时变需求相吻合,在基于连续运输能力的高铁客流均衡分配获得区段时变断面需求的基础上,引入列车发车时间,提出基于区段列车生成和列车拼接组合的开行方案设计思路,解决大规模高铁网络列车开行方案的优化问题。首先,根据列车始发终到站需要配备动车段或存车线的特征,以配备相关设施的车站为界,将高铁网络分解为若干个互不重合的区段,并以区段为单位,提出吻合时变区间断面需求的区段开行方案生成方法和列车拼接组合策略。其次,针对网络化列车开行方案中需要满足的始发站发车能力约束、终到站终到能力约束、区间通过能力约束和列车总数约束,以高铁运营收入、高铁运营成本与旅客需求偏差的惩罚费用加权和为优化目标,构建基于时变区间断面需求的高速铁路列车开行方案优化模型,并通过4种列车调整策略和5种综合方案调整策略构造邻域解,设计模拟退火求解算法。最后,以京广高速铁路、沪汉蓉高速铁路以及郑西高速铁路为例验证模型和算法的有效性。结果表明,优化产生的列车开行方案与时变客流吻合程度高,同时也具有较高的运算效率和收敛性,适用于大规模高...     

德国基于惯性测量的轨道缺陷检测模拟研究

为准确快捷地检测轨道缺陷、保障铁路安全运营,德国斯图加特大学铁路和运输研究所创建车辆-轨道模型,模拟多种不同程度的轨道缺陷状态,并在模型车辆上搭载集成惯性测量系统以同时测量三轴加速度和陀螺仪角速度,然后利用连续小波变换和袋装决策树算法对测量结果进行分析,从而显著提高轨道缺陷检测的精度。文章将对该模型及相关研究进行介绍。     

基于CAWOA-BP的船舶凝给水系统故障诊断

为克服传统专家经验在故障诊断方面的不足,实现船舶凝给水系统的智能诊断,在标准BP神经网络基础上提出一种优化后的CAWOA-BP故障诊断模型。采用混沌映射以及自适应权重调整策略优化WOA鲸鱼算法,利用优化后的WOA鲸鱼算法改进BP神经网络的权值及阈值矩阵。由于船舶凝给水系统的状态监测数据是复杂多维度数据,利用UMAP降维算法对原始数据进行降维。最后,利用降维处理后的数据训练CAWOA-BP神经网络模型,实现故障诊断。通过对正常及故障数据的学习,发现优化后的CAWOA-BP模型相比于标准BP,WOA-BP,PSO-BP故障诊断模型具有更高的准确率、精确率、召回率及预测误差。研究表明,基于优化后的CAWOA-BP神经网络故障诊断方法能够更加精确实现船舶凝给水系统的故障诊断。     

碎冰区航行船舶螺旋桨载荷数值模拟研究

冰区航行船舶螺旋桨会与碎冰发生碰撞,产生的冰载荷对螺旋桨的危害较大。本文模拟冰锥与刚体碰撞试验以验证计算方法的可行性,基于ALE算法的流固耦合分析方法对不同冰层厚度、密集度以及螺旋桨进速的冰桨碰撞进行研究。研究发现,冰载荷与冰厚基本呈正相关性,冰厚大于0.75 m时,冰载荷成连续分布且最大值增长迅速。冰载荷平均值与冰区密集度呈递增关系,最大值与密集度不呈递增关系,当密集度大于7/10时,冰载荷影响剧烈。螺旋桨进速越大,冰载荷越大,进速大于1.5 m/s时,冰载荷增长迅速。通过冰桨数值模拟分析,为实际船舶螺旋桨在碎冰区航行提供参考。     

基于视频信息的港口滞留船舶检测研究

本文研究基于视频信息的港口滞留船舶检测方法,通过港口滞留船舶的精准检测提升港口管理水平。利用多结构形态学滤波方法,滤波处理港口视频图像。选取局部自适应阈值分割方法,将滤波处理后的港口视频图像,划分为前景图像与背景图像。将港口视频的前景图像作为SSD算法的输入,SSD算法利用卷积层提取图像特征,生成默认框,利用固定匹配策略,匹配真实框与默认框,将匹配结果传送至预测网络,利用预测网络输出港口滞留船舶检测结果。实验结果表明,该方法有效检测港口视频信息中的滞留船舶,阴天、黑夜等复杂环境下仍然可以精准检测船舶目标。     

交通设施智管系统提升设施管理及警务效能分析

为了探讨交通设施智管系统如何提升设施管理和警务效能,从交通设施智管系统的背景和意义出发,提出该系统的关键技术,分析提升设施管理与警务效能的策略,包括完善系统的顶层设计、加强技术研发和创新、提高集成和应用水平等。研究表明,这些策略为交通设施智管系统在未来的发展和应用提供了指导和参考,对提升设施管理与警务效能具有重要意义。