Application of support vector machine to ship steering

System identification is an effective way for modeling ship manoeuvring motion and ship manoeuvrability prediction. Support vector machine is proposed to identify the manoeuvring indices in four different response models of ship steering motion, including the first order linear, the first order nonlinear, the second order linear and the second order nonlinear models. Predictions of manoeuvres including trained samples by using the identified parameters are compared with the results of free-running model tests. It is discussed that the different four categories are consistent with each other both analytically and numerically. The generalization of the identified model is verified by predicting different untrained manoeuvres. The simulations and comparisons demonstrate the validity of the proposed method.     

分数阶干扰观测器在电机调速系统中的应用

针对交流电机调速系统是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,电机参数的变化、非线性、不确定性等因素不仅引起转矩脉动和误差,同时也引起线性PI控制器性能下降的特点,提出了一种PI控制和分数阶干扰观测器相结合的控制方法．这种方法通过构造分数阶干扰观测器来预测该结构系统中的各种干扰,并根据预测到干扰信息进行补偿以抑制干扰对系统的影响．仿真实验表明,这种控制方法具有较强的适应性和稳定性．     

基于多层递阶模型的澳门道路交通事故分析与预测

以澳门特别行政区1999年至2006年道路交通事故统计数据为基础,分析其分布规律。运用综合事故率法将其与内地城市进行比较,结果表明澳门道路交通安全状况明显好于内地城市,对其内在原因进行剖析,并运用多层递阶模型对未来2年澳门道路交通事故数目进行预测。     

二型模糊系统降型算法综述

二型模糊系统降型过程的计算精度、计算时间和系统信息的损失会对整个二型模糊系统的性能产生很大地影响. 本文首先介绍了二型模糊集合的基本概念及二型模糊系统的计算过程,然后分别对区间二型模糊系统和广义二型模糊系统的降型算法的研究现状进行了详细综述,并对不同降型算法计算的复杂性进行了全面的分析和比较. 最后,总结了各类降型算法存在的问题,并给出了未来研究的展望. 指出,降型算法的计算成本仍是提升二型模糊系统性能的瓶颈,从理论上完善各种降型算法,通过数学方法解决其计算的复杂性问题,并将其应用于实时系统会是未来研究的重点.      

基于四阶矩的路网总行程时间可靠性评价

为了评价供需服从任意分布时的路网总行程时间可靠性,提出一种基于四阶矩的计算方法.通过计算机模拟计算出路网出行总时间的四阶矩,然后推导总行程时间预算与四阶矩之间的关系,继而定义了路网总行程时间可靠性,并采用逆向求解方程得到该值.通过在大型算例路网上进行测试,得到该网络的不同预算下的总行程时间可靠性.分析结果表明,路网总行程时间可靠性随着总行程时间预算的增加而增加,当增加到一定程度时,可靠性趋于稳定值1.0,完全符合实际情况,从而说明计算机模拟加上逆向求解的基于四阶矩的可靠性算法是一个有效的算法,可以很好地应用在供需随机分布路网的行程时间可靠性研究中.     

基于改进加权一阶局域法的空中交通流量预测模型

空中交通流量精准预测是实施空中交通控制和管理的重要前提.针对空中交通流量时间序列的内在混沌动力特性,研究了基于改进加权一阶局域法的混沌交通流量时间序列预测模型.首先,提出了一种临近相点演化加权的改进一阶局域预测法,并通过在预测过程中构建误差序列进行预测结果修正;其次,利用关联维数出现饱和现象验证了4组不同统计时间间隔的实测空中交通流量时间序列均存在混沌特性;最后,在对空中交通流量时间序列进行相空间重构的基础上,利用改进加权一阶局域预测方法进行了流量预测结果的对比实验.结果表明,4组空中交通流量时间序列预测精度均有提高,时间尺度为10 min的流量预测效果最好,预测相对误差减小了29.7%.      

带有UKBF的船舶动力定位预测控制器设计

为了精准设计水面船舶动力定位控制系统,将无迹卡尔曼布西滤波与非切换解析模型预测控制方法相结合提出一种预测控制器的设计方法.采用无迹卡尔曼布西滤波算法解决非线性连续系统的滤波问题,获取船舶运动状态的估计值;结合相对阶概念,根据船舶运动非线性模型,应用非切换解析模型预测控制方法设计动力定位非线性控制器,使船舶保持在指定位置.研究结果表明:设计控制器的输出较为平滑,有利于减少推进器磨损;设计控制器使船舶北向位置调节时间小于40 s,超调量小于5%,东向位置调节时间小于60 s,超调量小于5%,艏向角度的最大偏移量小于1.5°,令船舶快速到达了指定位置.      

换填与降排水措施对寒区沟谷软弱路基冻结特征的影响

基于甘肃南部宕昌-迭部二级公路, 选取了2个典型寒区沟谷软土路基试验段, 监测了2个冻融期内路基温度、含水量、变形以及地下水位, 分析了弃渣换填深度与降排水措施对路基冻结特征的影响。分析结果表明: 在监测的2个冻结期内, 换填深度为2.0m的试验段K18+180的冻结深度比换填深度为1.0m的试验段K18+330的冻结深度大0.12~0.16m, 说明换填深度越大, 冻结深度越大; K18+330段初始地下水位为3.4m, 仅设置地表排水沟时, 冻结期间地下水位稳定在3.4m左右, 距冻结面的最小距离为1.7m, 说明设置排水沟时地下水位在冻结期间基本没有变化; K18+180段初始地下水位是1.3m, 在设置了渗沟降水措施后, 冻结期间地下水位稳定在2.0m左右, 距冻结面的最小距离为0.2m, 地下水位降低了约0.7m, 因此, 渗沟降水可以降低地下水位, 防止路基冻胀; K18+180段路基中心2个周期监测的最大冻胀分别为3.4、4.2mm, 而K18+330段相应位置的最大冻胀分别为10.7、14.0mm, 后者均是前者的3倍多, 说明换填深度越大路基冻胀越小; 《公路路基设计规范》 (JTG D30—2015) 规定的二级公路容许冻胀为50mm, 软土路基容许工后沉降为500mm, K18+180、K18+330段路基的最大沉降分别为1.5、1.8mm, 最大冻胀分别为4.2、14.0mm, 远远小于规范值, 表明试验段路基的稳定性良好, 采用换填与降排水措施能有效控制路基冻胀。      

关角高风险隧道富水环境下施工降效技术经济分析

在岩溶地区或地下水补给丰富地质区域进行隧道施工时,时常会出现突泥和涌水等地质灾害现象,导致施工进度缓慢和资源投入增加。富水环境（涌水量在5 000 m3/d以上）下施工引起的人工、机械降效和部分支护材料、喷射混凝土等材料消耗增加,在现行定额标准中没有涵盖,概预算编制过程中由于依据不充分,经常导致投资不准和投资变更较为困难等现象的发生。以西格二线关角隧道1#-6#斜井及担负的正洞为研究对象,分别在实际富水环境以及正常环境下施工,在完成相同工作内容和工作量的前提下,跟踪、调查、收集数据并建立数据对比模型,量化人工、部分初期支护材料和机械台班消耗量,得出： 1)富水环境较正常环境人工、机械以及初期支护综合降效系数; 2)富水环境喷射C20素混凝土、C25纤维混凝土回弹量较现行定额增加幅度,并给出其适用范围,为富水工程项目设计及变更提供参考。     

残余应力的筛降效应及其对矩形板强度的影响

分析了船体板中残余应力的筛降,得到了在受拉和受压情况下的筛降水平的计算公式,并用有限元程序模拟了残余应力的筛降过程,验证了公式的有效性.分析了残余应力的筛降对板的平均应力-平均应变曲线的影响,采用两种方法分别得到了考虑筛降效应的板的平均应力-平均应变曲线的表达式,用有限元法进行了模拟计算,结果表明,分别计算受残余拉应力和残余压应力区的应力得到的平均应力-平均应变曲线和有限元计算结果符合得更好.