基于SLP的船舶切割加工中心布局设计优化

依据生产车间内产品、产量、工艺过程、辅助部门和时间等5个基本要素,采用SLP法对船舶切割加工中心进行布局设计优化。综合考虑物流与非物流因素、综合关系、位置和面积等相关影响,应用虚拟仿真技术对布局设计方案进行对比分析,并验证SLP法布局设计优化方案有利于提升工位生产效率、降低无效时间占比,进而实现精益化生产。     

基于机器视觉对交通场景中车辆速度识别研究

通过对YOLOv5机器视觉框架进行二次开发，同时融合DeepSORT追踪算法，实现对桥梁交通车辆时空信息的提取和车辆轨迹的追踪。改进了传统的虚拟线圈法，实现了对车辆速度的测量，避免对传统方法中因检测线圈的像素变化进行阈值的设定，提高了算法的普适性。最后，将算法应用到实际的场景中与测速仪结果进行对比，其中平均误差在1%以内，误差最大值控制在为15%以内。     

基于大数据分析的AIS虚拟航标布设技术

为了进一步改善长江下游重点航段的航标布设方案和航路航法，完善通航环境，探索一种基于大数据分析辅助船舶自动识别系统(AIS)虚拟航标布设优化的方法，并以密集港区临港侧航道、深水复合航道和主航道到港口“最后一公里”航道为例进行应用分析。结果表明，基于电子航道图，针对船舶交通流的船舶轨迹回放、碰撞危险度分析、船舶轨迹线分析、航道门线分析和船舶航标间距分析等方法能够以可视化的手段有效地找到航标布设方案的薄弱位置，为AIS虚拟航标的增设优化提供有力的数据支撑。     

基于Unity3D的船舶分段仿真制造系统开发

为提高船舶制造效率，优化船舶分段制造工艺，基于Unity3D进行船舶分段仿真制造系统开发。结合开发目的和使用对象，论述系统的设计思路、虚拟仿真技术应用和使用方法，并分析系统应用效果，为船舶分段仿真制造工艺优化提供参考。     

Obstacle avoidance of unmanned ship swarm based on virtual navigator and improved Hooke's law北大核心CSCD

[目的]针对无人船集群规避障碍物的问题,提出一种基于虚拟领航者和改进胡克定律的弹性集群编队控制方法。[方法]首先,根据障碍物的长和宽得到其外接椭圆,按照长宽比向外扩展出虚拟碰障区、避障反应区、自由航行区,实现水面避障物模型的简化;其次,基于虚拟领航者和改进胡克定律,对编队各成员之间、各成员虚拟领航者之间的相对距离和速度予以约束,采用坐标形式设置编队队形,构建弹性编队模型,并基于障碍物的环形斥力场来实现单无人船的避障,以及在弹性集群编队的组织下实现无人船集群的避障;然后,通过优化处理无人船的航行过程,消除编队及避障过程中的“徘徊”和“振荡”等现象,使各无人船的运动更加平滑;最后,运用Matlab软件对由4艘无人船组成的集群编队进行仿真实验。[结果]实验结果表明,编队可成功绕过设置的所有障碍物,验证了所提方法的有效性和可行性。[结论]该方法可实现无人船集群对水面障碍物的规避,具备在一定复杂环境下的通过能力,可为无人船集群避障的应用及研究提供参考。     

BIM+GIS技术在分岔特长隧道设计中的应用研究

BIM+GIS技术主要应用在设计阶段，包括通风方案优化、排水设计优化、分岔隧道数字化设计与虚拟建造、桥隧相接精细化设计等。通过二、三维设计结合，提高隧道复杂节点设计质量，设计意图更容易传达；动态模拟隧道通风、排水设计方案及效果，为后期运营提供科学指导；BIM+GIS技术高效选择最优路线；虚拟建造，优化设计方案，规避后期施工安全风险。某项目运用BIM技术解决超特长隧道设计痛点，提出解决方案，收到较好的效果，对同类型项目具有较强的借鉴意义，具有一定的推广应用价值。     

预期功能安全场景库复杂度量化方法研究

基于Pegasus场景分层体系,提出了一种关于场景复杂度的量化方法,以此来评定场景数据的质量。该方法确定了每层要素的决定因素,根据决定因素确定每层要素的复杂度,通过求出各层要素复杂度之和,得到场景数据的总复杂度。此外,为了防止"过复杂"现象,提出了"母子库"法和"系统场景概率"法,将场景要素的复杂度乘以该要素的出现概率,得到修正后的复杂度。研究结果显示,通过该方法可以构建合理可用的场景库。     

船厂工艺快速布局工具2.0的开发与应用

为实现船厂三维工艺布局方案的快速生成，开发船厂工艺快速布局工具2.0。在该工具的开发中，应用参数化建模技术实现模型的参数化创建和数据关联；应用编码技术创建标准化模型构件库，实现建模程序对模型构件库的快速调用。经实际工程项目测试，该工具可完成车间厂房、生产加工设备、船坞与码头等设施的快速布局功能。该工具可显著提升船厂的规划设计质量与效率，具有较大的应用价值。