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文献检索:
  • 基于ARM的B类AIS基带信号处理 免费阅读 下载全文
  • 采用CMX7042调制解调芯片,结合嵌入式微处理器(Advanced RISC Machines,ARM)技术,对B类船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)载波侦测时分多址(Carrier—Sense Time Division Multiple Access,CSTDMA)通信方式的基带信号接收和打包及数据传输进行软硬件设计。实际测试结果表明:所设计的软硬件的数据接收和传输符合设计要求,对B类AIS进行的开发和研究具有实际参考价值。
  • ECDIS外接传感器信号模拟 免费阅读 下载全文
  • 为提高电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Displayand Information System,ECDIS)实操培训的质量,减少资源浪费,提出利用ECDIS实船系统进行实操培训。由现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为主控制器,对已设定的船舶初始数据进行运算和封装,完成传感器信号的模拟,并添加相应的按键操作,实时控制船舶航向和航速。根据相关传输协议,通过串口将相关数据分别发送至ECDIS的相应传感器接口,使ECDIS实船系统正常工作,这样便模拟出船舶海上航行的情况。经初步测试,证明该方法可行,可进一步拓展和完善,以全面应用到ECDIS实操培训中。
  • 海图改正管理系统的设计与实现 免费阅读 下载全文
  • 为更加有效、便捷地管理航用纸质海图,实现通告永久保存、改正情况记录、临时通告检索、关联海图查询、文档自动生成和信息有效监管等功能,基于电子版航海通告,采用将纸质海图改正工作按船岸一体化模式高效管理的方式开发海图改正管理系统。将该系统同时应用到船舶和船公司,可大大减轻船舶驾驶员的工作负担,加强船公司的监管力度。此外,还可将其推广应用到海事主管机关和纸质海图出版部门。
  • 一种新型船用燃料电池混合动力系统的建模 免费阅读 下载全文
  • 固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)与微型燃气轮机(Micro Gas Turbine,MGT)相结合的混合动力系统是近年来开发的一种很有发展前景的船舶动力系统,可实现高效(效率高达80%)和低排(污染废气排放几乎为零)的目标,但其作为一种船舶动力系统,控制关键是保持SOFC化学反应所产生动力与MGT旋转所产生动力的平衡。在建立系统模型的基础上,提出混合动力系统的控制方案。为获得最大的效率,对SOFC的堆栈温度、燃料流量、燃料利用率和对应功率等关键参数进行研究。同时,提出SOFC与MGT两种动力系统之间动力分配的控制方法。结果表明:该控制系统能有效控制该混合动力系统,使其独立承担适当的负荷和适应负荷的变动。
  • 基于变论域模糊PID的船舶柴油发电机调速系统 免费阅读 下载全文
  • 为实现船舶电力系统的稳定性控制,对船舶柴油发电机调速系统的控制进行研究,设计基于变论域模糊PID的柴油机调速系统。选取基于模糊规则的伸缩因子,将变论域模糊控制思想与常规PID相结合,形成变论域模糊PID控制系统结构。在不同工况下对常规PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制的柴油发电机调速系统的仿真曲线进行对比分析。仿真结果表明:变论域模糊PID控制算法具有更快的响应速度、更好的稳定性、更小的超调量和更强的自适应性。
  • 船舶主推进动力装置安全的模糊综合评估 免费阅读 下载全文
  • 以MANB&W公司MC—C系列机型作为安全评估模型的机型进行船舶主推进动力装置安全模糊综合评估。首先,按照故障模式和影响分析的原理对船舶主推进动力装置系统进行划分;其次,运用层次分析法分析各个部件在该系统中的重要度并建立安全综合评估数学模型;最后,根据现场调查资料,运用模糊综合评估方法进行分析,获得该装置的安全评价结果。此外,利用最大隶属函数求出各子系统的安全等级并提出改进措施。
  • 基于模拟退火多种群遗传算法的港口船舶调度优化 免费阅读 下载全文
  • 为协调港口航道与泊位资源,提高港口船舶调度效率,从单向航道出发,根据先后调度的2艘船舶的进出港方向和所停靠泊位的远近区分两船问的相对关系,建立以总等待时间最少为目标的调度优化数学模型。设计适用于港口船舶调度优化的模拟退火多种群遗传算法(Simulated Annealingand Multiple Polulation Genetic Algorithm,SAMPGA),模拟某港口不同调度规模的船舶进行仿真试验,与先到先服务规则(First Come First Served,FCFS)和简单遗传算法(Simple Genetic Algorithm,SGA)进行比较,证明SAMPGA在解决航道和泊位协调调度问题上的适用性。结果表明:在现有的调度规则下对航道和泊位进行协调调度能减少船舶的等待时间和总调度时间,但实际调度规则需要考虑的限制因素更多,需对模型作进一步优化。
  • 舵减摇与航迹保持的鲁棒协同优化控制 免费阅读 下载全文
  • 针对减摇航迹保持控制中存在的多目标优化问题,应用NSGA—II提出舵减摇与航迹保持控制的鲁棒协同优化方法。首先,在对非线性船舶运动模型进行线性化的基础上提出一种响应型简化线性模型;然后,基于闭环增益成形算法建立舵减摇与航迹保持的简捷鲁棒控制器;接着,针对航迹跟踪精度、舵减摇率和舵机能耗等3个目标函数,利用NSGA.II实现控制参数的协同优化;最后,对某海军运输船的非线性模型进行仿真试验。试验结果表明:Pareto优化解集能反映多目标函数之间的制约性,性能最优参数方案与经验参数方案相比在增加舵机能耗的前提下能获得更高的航迹跟踪精度和更好的减摇效果。
  • 基于拟态物理学优化算法的船舶转向避碰决策 免费阅读 下载全文
  • 针对多船会遇态势下的船舶避碰决策难题,提出一种基于拟态物理学优化算法的船舶转向避碰决策方法。该算法将《国际海上避碰规则》相关条款作为约束条件限定问题的可行域空间,同时考虑基于最近会遇距离和航程损失的船舶避碰目标函数,通过迭代进化获取全局范围内的最优解。仿真结果表明:将拟态物理学优化算法应用于船舶转向避碰决策中是可行、有效的,能为船舶驾驶员提供决策支持。
  • 一种无人水面艇运动模型参数在线辨识方法 免费阅读 下载全文
  • 为实现无人水面艇运动模型参数的在线辨识,通过z形操舵和定常回转的实船操纵性试验及其数据分析,利用递推最小二乘法对水面无人艇操纵运动响应型数学模型及舵机响应模型的参数进行辨识,设计并实现一种无人水面艇操纵运动模型参数在线辨识试验平台。基于所建立的数学模型和辨识的模型参数搭建无人水面艇操纵运动仿真系统。通过与实船试验数据进行对比分析,证明模型参数在线辨识试验平台设计的正确性和合理性。
  • 桥梁施工受限水域船舶拥塞风险辨识及对策 免费阅读 下载全文
  • 在跨长江桥梁建设阶段,往往会由于施工作业水域设置等原因而使水域受限,在不同水位期造成桥位局部拥塞并使潜在水上交通事故风险提升。对此,进行以施工期通航净宽和通过能力分析为基础的拥塞风险仿真及对策研究具有较强的针对性和现实意义,可在实际施工前对施工受限水域拥塞风险进行辨识,提出降低拥塞风险的对策,为施工期临时航路设置和海事监管部门安全监管提供辅助决策。研究结果表明:在所提供的通航环境条件下,桥梁施工受限水域上行通过能力不足,存在拥塞风险,需在拆除下游化工码头的基础上进行施工期多线航路规划。
  • 海事巡逻船优化选型数学建模 免费阅读 下载全文
  • 针对有关海事巡逻船船型论证的理论研究较少、实用方法匮乏的现状,分析海事巡逻船的任务需求与船舶性能的相关性。从海事巡逻船的任务需求出发,运用船舶设计原理、快速性经验公式及拥有成本理论构建船舶主要尺度和性能参数优化模型。专业人员可在模型中预置以往的成功设计经验,基于任务需求规定的快速性、耐波性和承载能力求解出满足任务需求且在船舶寿命周期内年平均成本最低的船舶主尺度要素,为新船型的设计提供一个较高的起点。模型不仅适用于单体船、多体船及高性能船等多种船型的技术经济论证和互相比较,也适用于不同材质、不同主机选型船舶间的互相比较。通过案例计算,演示所建立模型的实用性和有效性。
  • 船舶预测复航限制时间模型及算法验证 免费阅读 下载全文
  • 为减少人为操纵的失误和判断错误,研发船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Decision—making for Vessel Collision Avoidance,PIDVCA)算法,基于《国际海上避碰规则》和驾驶员的通常做法,为驾驶员提供碰撞危险情况下的合理操纵措施。为模拟有经验驾驶员的优良船艺及其通常做法,在该算法中引入预测复航限制时间(r—Forecast Recovery Limited Time of Ship)的概念并建立计算模型。基于前期总结的目标船交会特征,通过船舶会遇相对运动几何分析推证Tc模型的完整性,总结出验证Tc算法完备性的三船会遇在本船向左和向右避让情况下的30种基本态势,并通过仿真试验进行验证。该研究对推动PIDVCA算法的具体应用具有实际意义。
  • 基于非线性反馈的水翼艇纵向运动鲁棒控制 免费阅读 下载全文
  • 为提高水翼艇纵向运动控制的鲁棒性和节能效果,在保持已有的多输入多输出(Multiple—InputMuhipe—Out—put,MIMO)鲁棒控制器不变的基础上,引入正弦函数驱动的非线性反馈代替原有的误差线性反馈。仿真结果表明:在模型摄动时,鲁棒控制器主要改进纵摇效果,而非线性反馈控制能同时改进升沉和纵摇效果,控制效果比鲁棒控制器提升70%以上,控制能量比鲁棒控制器节省90%以上。简单的理论分析和仿真研究结果表明:正弦函数驱动的非线性反馈对于MIMO系统的控制同样适用。
  • 基于GA-BP模型的船舶靠泊操纵智能化评价 免费阅读 下载全文
  • 为实现船舶靠泊操纵的智能化评估,使评价结果更为客观、高效、公平,通过分析靠泊操纵过程,建立两级评价指标体系;利用航海模拟器靠泊操纵数据库,结合专家调查法和高斯拟合,得到各样本的主观评分,实现自动化评估。通过MATLAB编程,利用已有样本集,训练并测试改进的BP神经网络(Genetic Algorithm—Back Propagation,GA—BP)模型,最终实现智能化评估。实例分析结果表明:改进的BP网络的测试误差为0.0062481,实际输出与期望输出的贴近性较好,证明利用已训练好的网络对靠泊操纵进行评估具有较高的便捷性、可靠性和客观性。
  • 基于显著性分析的HOG快速船舶检测方法 免费阅读 下载全文
  • 为实现海事无人机在水上巡航过程中对船舶的检测,提出一种基于显著性分析的方向梯度直方图(Histograms of Oriented Gradient,HOG)快速检测方法。与大部分基于背景模型的运动检测算法不同,该方法主要利用快速的全局图像视觉显著性分析,缩小检测范围和计算量,实现快速、可靠的船舶检测。首先,从对整幅图像的频谱分析出发研究通航水域环境的分布特点;其次,采用高斯差分算子(Difference of Gaussian,DoG)组合滤波的方式实现水面显著性特征的提取,即非水面与水面区域的分离;最后,采用自适应分割技术对滤波图像进行后处理,从而直观地展示图像非水面区域。此外,当图像中存在船舶之外的其他目标时,采取方向梯度直方图算子对该区域进行多尺度检测,从而实现船舶与其他目标的分离。试验结果表明,所提算法具有良好的有效性和实时性。
  • 超大型风电安装船的操纵性和动力定位能力分析 免费阅读 下载全文
  • 以超大型自航自升式海上风电安装船MPIADVENTURE为研究对象,对超大型船的操纵特性及其动力定位系统的定位能力进行分析。首先对代表船的结构参数和功能特点作简要介绍;然后分析指出以全回转推进器为动力的风电安装船在自航操纵方面的特点,采用MARIDPCap软件计算该船在不同推进器失效状态下的动力定位能力;最后得出该船的定位能力满足设计要求且具有一定冗余的结论。该分析对进一步了解目前最新型的风电安装船的性能特点具有一定帮助。
  • 大型无动力船舶码头系泊防台计算模型优化 免费阅读 下载全文
  • 当大型无动力船舶主机推进设备缺失或发生故障时,码头系泊防台安全问题尤为突出;同时,国内外船舶系泊防台数值计算模型均只给出风、流作用下的系缆力计算公式,计算不够准确。对此,首先运用大型船舶操纵模拟器对船舶码头系泊防台进行建模仿真,证明船舶缆绳系泊防台方案的可行性和局限性;然后针对缆绳系泊方案提出大型无动力船舶码头组合系泊优化防台方案,并以30万吨级超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)为研究对象,运用MATLAB工具比较其在采用优化方案前后的受力变化规律;最后结合组合系泊优化防台方案成功应用于友联船厂的实际经验,证明该方案的全面性和实践性。
  • 船锚触底贯穿量计算方法 免费阅读 下载全文
  • 针对船锚触底后的贯穿量,引入侵彻公式(Young公式)作为计算模型。在此基础上,明确该模型中各种底质的S系数及霍尔锚触底横截面积的取值,给出锚触底时速度的计算方法,并结合现有投锚试验的成果确定无杆锚的形状系数。结果表明:所采纳的计算模型有较好的便捷性和符合性,对研究船锚触底贯穿量的各种影响因素和确定海底管线埋深具有一定的参考意义。
  • 某化学品/油船航线性能分析 免费阅读 下载全文
  • 新船型开发和船型优化是船舶工业永恒的主题,目前已由传统的只针对静水性能发展到计人海况的影响。因此,基于静水和波浪条件下的船模试验结果,考虑海况影响,对船舶航线性能进行分析,既是船舶性能评估的重要组成部分,同时也是船舶线型优化效果检验的重要手段,可为船舶所有人和班轮公司呈现出最直观的线型优化效果。以某化学品/油船的原型和改型方案为例,按照上述方法计算分析二者在静水中和目标航线上的耗油量,结果表明改型结果较为理想。
  • LNG运输船冷能发电技术 免费阅读 下载全文
  • 介绍采用蒸汽动力装置的液化天然气(Liquefied NaturalGas,LNG)运输船燃料的应用概况和相关政策背景,阐述船舶中可进行LNG冷能开发利用的客观条件。对LNG冷能发电的几种方法进行优劣分析,设计出LNG冷能发电系统。给出[火用]、[火用]效率和相对[火用]效率的计算模型,运用流程模拟计算软件得出不同条件下可发电的功率、炯效率和相对炯效率。计算结果表明:采用冷能发电系统后,船舶每年可产生大量电能和节约大量营运费用,可获得非常好的经济效益。
  • 台风实时风场资料来源和应用分析 免费阅读 下载全文
  • 获取更为详实的台风实时风场资料对合理有效地确定船舶避台方案、提高处理避台航行突发状况的能力及确保航运企业经济效益而言具有重要的理论意义和实际应用价值。对此,通过分析目前常用的台风风场资料来源,指出目前常用台风风场资料存在精细化程度不够高、不能满足合理有效地绕避台风和处理突发状况需求等问题。在对美国NOAA网站提供的MTCSWA风场产品的种类、来源及其应用等进行详细分析、介绍的基础上,以台风“范斯高”为例对不同来源的台风风场信息进行实例应用对比分析。结果表明:MTCSWA风场产品可更为直观、有效地给出台风实时风场资料,可更为行之有效地供航运安全管理部门避台决策使用。
  • 全球治理视角下的船舶营运能效立法 免费阅读 下载全文
  • 回顾国际海运业能效立法的进程,梳理谈判过程中关注的重点问题。以全球化的视角分析各相关方的利益关切及其主张的技术方案可能带来的影响,提出利用全球治理的方法来应对船舶能效立法过程中出现的问题,掌握掣肘点,体现我国的利益诉求。
  • 长三角港口群演化周期问题 免费阅读 下载全文
  • 以长三角地区15个港口为研究对象,对一般货物、集装箱、金属矿石、煤炭、石油、天然气及其制品的吞吐量运用Logistic模型和赫芬达尔一赫希曼指数(Herfindahl—HirshmanmIndex,HHI),定量分析长三角港口群1997—2012年的演变过程及演变特征。结果表明:长三角港口已整体进入发展成熟期,主要货种进入资源整合和调整期;港口群内部演化具有阶段性特征,进度不一致,出现分化现象。港口群发展处于起步期和膨胀期,资源更易向某些特定港口集聚,容易出现规模较大的港口,而其他港口会受到一定程度的抑制;进入成熟期,一些中小港口得到发展,通过调整港口群结构,促使新的港口序列产生;进入融合整合期,调整幅度相对平稳,港口群结构相对稳定。
  • 低碳经济下长三角小内河集装箱运输网络优化 免费阅读 下载全文
  • 针对低碳经济下的内河集装箱运输网络优化问题,建立最低周转量和航道优化改造模型。在此基础上,对长三角小内河集装箱运输网络优化改造进行仿真研究,分别针对2015年、2020年和2030年的运输需求及不同预算情况给出航道优化改造方案。这些方案对有效降低无效集装箱周转量和碳排放量具有重要意义,可为相关研究提供理论支持。
  • 基于惩罚函数的集装箱码头连续泊位-岸桥联合调度 免费阅读 下载全文
  • 为对连续泊位与岸桥联合调度问题进行求解,从码头运营者的角度出发,以最小化惩罚为优化目标建立数学模型,设计一种嵌套式遗传算法。在客户满意率最大的情况下,求得船舶的靠、离泊时间和位置及最优装卸序列。通过进行数值模拟案例分析,验证该优化方法可在提高客户满意率的同时,缩短船舶在港时间,对集装箱码头生产运作实践具有一定的参考价值。
  • 日本海运集约化战略对我国航运企业整合的参考与借鉴 免费阅读 下载全文
  • 在市场集中度越来越高的国际市场竞争中,企业间整合是实现企业外部发展的常规性策略。对此,为使本国海运竞争力能在高度壁垒的全球海运业中快速提升,可在必要的情况下推动本国航运企业整合,形成规模经济优势,培育市场领导企业。通过分析日本海运集约化战略的实施历程并联系我国海运业发展实际,为正处于转型发展阶段的我国航运企业提供参考和借鉴。
  • 上海集装箱码头生产效率评价 免费阅读 下载全文
  • 为提高集装箱码头生产效率评价的准确性,提出信息熵与数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)组合评价方法,并将其运用于上海集装箱码头的生产效率评价中。根据评价结果,上海港的整体生产效率处于较高水平,通过内涵式挖潜可有效提高港口的生产效率;过去几年船舶的大型化发展对洋山枢纽港建设具有正面效应;在资本投入能得到保障的前提下,港口企业若有充足的货源控制力和运营能力,应首先考虑通过自有资金投资运营码头。
  • 港口岸线利用评价方法及标准的实证研究 免费阅读 下载全文
  • 为推进港口岸线利用评价方法的实际应用,加快岸线利用准入和退出市场机制的形成,规范港VI岸线审批管理,在镇江市沿长江港口率先开展港口岸线利用全过程综合评价研究。根据镇江市沿江港口岸线利用评价这一开创性成果,介绍港口岸线利用全过程评价模型及指标体系的内涵、计算方法和分级标准,提出相关政策建议。该研究对提高港口岸线利用和管理水平具有重要借鉴意义。
  • [导航与通信]
    基于ARM的B类AIS基带信号处理(马龙俊;张小龙;林长川)
    ECDIS外接传感器信号模拟(杜一村[1,2];杨家轩[1,2];赵梁滨[1,2])
    海图改正管理系统的设计与实现(冯纪军;吴卫兵;曹玉墀)
    [机电]
    一种新型船用燃料电池混合动力系统的建模(刘运新;马川)
    基于变论域模糊PID的船舶柴油发电机调速系统(杨森[1,2];杨杰[1,2];张均东;祝亮亮)
    船舶主推进动力装置安全的模糊综合评估(郭军武)
    [航行安全]
    基于模拟退火多种群遗传算法的港口船舶调度优化(张新宇[1,2];林俊;郭子坚;陈向)
    舵减摇与航迹保持的鲁棒协同优化控制(王立军;张显库)
    基于拟态物理学优化算法的船舶转向避碰决策(于家根;刘正江;卜仁祥;高孝日;李伟峰)
    一种无人水面艇运动模型参数在线辨识方法(孙晓界;石林龙[1,2];范云生;王国峰)
    桥梁施工受限水域船舶拥塞风险辨识及对策(陈蜀喆[1,2];桓泽;袁志涛[1,2])
    海事巡逻船优化选型数学建模(赵福波;谢新连;李猛)
    船舶预测复航限制时间模型及算法验证(王鹏鲲;陈国权;李丽娜;马峰;梅强)
    基于非线性反馈的水翼艇纵向运动鲁棒控制(张显库)
    基于GA-BP模型的船舶靠泊操纵智能化评价(陈锦标;唐瑶;肖英杰)
    基于显著性分析的HOG快速船舶检测方法(元海文[1,2];肖长诗[1,2];文元桥[1,2];周春辉[1,2];张康贺[1,2];邹雄[1,2])
    超大型风电安装船的操纵性和动力定位能力分析(屠海洋;王思铭;高家镛;张甫杰)
    大型无动力船舶码头系泊防台计算模型优化(甘浪雄;佘运友;刘成勇;郑元洲;张磊;王晓晨)
    船锚触底贯穿量计算方法(李学东;李亚斌;陈伟)
    某化学品/油船航线性能分析(马卫星;谢凤伟;李传庆;董国祥;陈伟民)
    [航海气象与环保]
    LNG运输船冷能发电技术(李博洋[1,2];张运秋;张晓荣;田东方;于成龙)
    台风实时风场资料来源和应用分析(刘大刚;刘振;张翔;刘宝龙;王伟哲)
    全球治理视角下的船舶营运能效立法(韩佳霖;张爽)
    [水运经济]
    长三角港口群演化周期问题(陈春芳;赵刚;陈继红)
    低碳经济下长三角小内河集装箱运输网络优化(段雪妍;范琛)
    基于惩罚函数的集装箱码头连续泊位-岸桥联合调度(刘桂云;陈珊珊;张小莉;刘明涛)
    日本海运集约化战略对我国航运企业整合的参考与借鉴(廖冰;余思勤;梁元卿)
    上海集装箱码头生产效率评价(段朝辉;宋炳良)
    港口岸线利用评价方法及标准的实证研究(潘文达;潘思延)
    《中国航海》封面

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