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中国航海
中国航海

马浔

季刊

1000-4653

zghh@sssri.com

021-58522151；58856638

200135

上海市民生路600号（上海船舶运输科学研究所）

中国航海/Journal Navigation of ChinaCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    考虑人和组织因素的船舶搁浅事故形成路径分析

    席永涛张兰付姗姗张欣欣...
    1-10页
    查看更多>>摘要：为系统性分析船舶搁浅事故致因和形成路径，提出基于人为因素分析与分类系统(HFACS)与模糊贝叶斯网络(BN)相结合的船舶搁浅事故人与组织因素分析方法。基于HFACS建立搁浅事故分析的系统框架，通过搁浅事故调查报告挖掘的方法对诱发船舶搁浅事故的人与组织因素(HOF)进行识别研究;采用船舶事故调查报告与专家调研相结合的方法，构建基于BN的船舶事故致因模型，结合模糊逻辑对BN模型进行量化分析;对船舶搁浅事故致因模型进行敏感性分析。结果表明:考虑人与组织因素的船舶搁浅事故的形成路径为安全氛围差—监管不力—知识技能欠缺—瞭望不当—未及时识别危险—未及时采取定位并调整航向—船舶搁浅事故。模型和研究结果可为船舶搁浅事故预防和航运企业安全管理提供借鉴和参考。

    船舶搁浅事故人与组织因素人为因素分析与分类系统三角模糊数贝叶斯网络

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    基于改进灰狼算法的北极冰区船舶路径规划研究

    章文俊林俣曈孟祥坤周翔宇...
    11-18页
    查看更多>>摘要：为满足船舶冰区安全航行的实际需求，提出一种基于改进灰狼算法(GWO)的路径规划模型。传统GWO在进行冰区船舶路径规划时，具有路径搜索能力强和高实时性的特点，但仍存在搜索路径长、收敛速度慢等缺陷。通过引入Tent混沌映射优化狼群初始值，增强狼群的多样性，提高全局搜索能力;采用Levy飞行与随机游走策略，分别增强了全局与局部的寻优能力;加入贪心机制保留适应度更优的路径解。在利用极地操作限制评估风险指数系统(POLARIS)生成风险指数结果(IRO)的基础上构建冰区栅格图，融合海冰密集度与海冰厚度等冰情数据后，开展仿真试验。试验结果表明:提出的改进模型性能最优，相比于传统的3种典型算法，在规划路径长度、运行时间和平滑程度等方面，提升的最大值分别为6。5％、82。5％和62。5％，能较好地满足船舶在冰区复杂航行环境中的路径规划需要。

    船舶冰区航行路径规划灰狼算法Levy飞行极地操作限制评估风险指数系统

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    基于模糊AHP-DEMATEL的海上风电场通航安全评价

    王凤武王康顺张志瑞
    19-27页
    查看更多>>摘要：为研究海上风电场对周边海域通航安全的影响，将决策与实验室评估法(DEMATEL)与层次分析法(AHP)相结合，并引入模糊集理论和云模型对其进行通航安全评价。从港口环境、自然环境、通航环境和安全保障等4个方面建立评价指标体系，利用模糊AHP-DEMATEL方法确定各通航安全影响因素重要度及指标权重，并利用云模型对系统进行定性评价。经过实例验证，采用该方法得到的影响因素重要度和评价结果与实际情况较为符合，表明模糊AHP-DEMATEL方法在海上风电场通航安全评价中具有良好的适用性，可确定对通航安全影响较大的指标，为相关主管部门提供参考。

    海上风电场通航安全决策与实验室评估法层次分析法模糊集理论

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    基于AIS数据的拖网板撞击海底管道典型损伤风险评估

    周健刘宇尹丰刘延波...
    28-35页
    查看更多>>摘要：渔船拖网作业造成的撞击破坏对海底管道的安全构成巨大威胁，拖网板撞击风险评估是海底管道防护设计的重要内容，通常涉及对撞击频率和相应破坏程度的估计。虽然挪威船级社提供了计算撞击频率和撞击能量的建议做法，但仍然缺乏考虑不同区域的船舶交通和渔船拖网作业信息的方法。以南海部分海域船舶自动识别系统(AIS)数据为基础，识别出渔船的拖网作业轨迹，采用Douglas-Peucker算法和基于马氏距离的聚类(DBSCAN)算法对拖网轨迹进行压缩与聚类，计算出拖网板对海底管道的撞击频率，并利用风险矩阵分析每次撞击造成的管道损伤程度，实现综合考虑撞击频率和损伤程度的海底管道拖网板撞击风险评估。该方法可为改进海底管道风险评估与防护设计提供帮助。

    船舶自动识别系统数据渔船拖网海底管道风险评估

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    基于语义分割和霍夫变换的可见光图像海天线检测方法

    陈信强陈建慧刘恕浩韩冰...
    36-43页
    查看更多>>摘要：海天线检测是船舶智能航行视觉感知的关键技术。针对水上交通图像中海天线检测受船舶、海浪和天气等因素干扰问题，提出一种基于语义分割和霍夫变换的海天线检测方法。将图像输入基于SegNet网络改进的Mo-SegNet图像语义分割算法进行训练，对图像特征进行学习;用Canny检测算法在语义分割图像中检测出边缘轮廓线;采用霍夫变换拟合边缘像素得到海天线检测结果。在场景一，其检测准确率和交并比分别达到99。28％和74。85％;在场景二，其检测准确率和交并比分别达到98。60％和59。41％;在场景三，其检测准确率和交并比分别达到99。31％和77。19％，试验结果表明，所提出的语义分割与霍夫变换结合的算法在检测海天线方面具有较高的准确性和有效性。

    海天线检测SegNet网络霍夫变换水上交通智能航行

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    基于机器视觉的航标倾斜检测方法

    赵建森赵婧莹韩冰陈艳君...
    44-50页
    查看更多>>摘要：航标受风浪、气候或撞击等因素的影响，往往导致倾斜，而大幅度倾斜可能会引起航标本体的损坏。传统的航标巡检方法主要依靠人力，不仅耗时耗力，而且苛刻的作业条件威胁着作业人员的安全。因此，设计一种智能检测航标损坏的方法对保障作业人员安全和提高海事监管效率具有重要意义。为解决在海面实际作业中，硬件设备计算能力有限，导致检测速度过慢、精度低等问题，提出一种基于机器视觉的轻量化航标倾斜检测方法。在单阶段检测网络YOLOv5的基础上，引入环形平滑标签(CSL)技术，将角度回归问题转变为分类问题，提出R-YOLO航标倾斜检测模型;采用轻量化GhostNet特征提取模块减少模型参数以适用实际作业环境;加入注意力机制模块(CBAM)以提高航标倾斜检测模型精度。试验结果表明:改进的倾斜检测方法与R-YOLO相比，精度提升5。6％，参数量减少2。74×106，最高的检测精度可达93。2％。

    航标倾斜检测R-YOLOGhost模块注意力机制模块

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    港口投资内陆运输系统对其横向合作的传导机制研究

    赵澎涛汪传旭
    51-59页
    查看更多>>摘要：在港口努力提高内陆运输服务便利性以获取竞争优势的大背景下，为防止港口间无序竞争带来的危害，构建了一个无限次重复博弈模型，以探讨港口投资和横向合作二者的相互作用关系，同时分析投资转化系数、货主效用增加值以及未来现金流估值等因素对均衡策略的影响。研究结果表明:首先，港口在单次博弈中并不会合作，只有在重复博弈的过程中才存在合作的可能性。从长期博弈的视角来看，港口独家投资行为将会降低港口间合作状态的稳定性。其次，港口对未来现金流的估值决定港口间长期稳定状态，而投资转化效率和投资规模则会影响港口投资均衡策略。最后，在相同投资情景下，港口在合作状态下获得的利润高于在竞争状态下获得的利润，因此横向合作有助于港口实施投资行为。

    交通运输经济港口投资内陆运输横向合作重复博弈最优策略

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    面向导航服务的水网地区船舶航线规划

    叶嘉宁谢博祎孙俊锋曹嘉瑞...
    60-65,72页
    查看更多>>摘要：针对水网地区船舶导航中航线规划问题，基于Dijkstra算法，推导了航道网络和船闸的航线阻抗计算参数，提出了"后剪枝"优化算法，设计了"高等级航道优先"与"总行程时间最短"两种规则，可以根据航道等级对航段权重进行调整，为用户提供多样化的导航服务。测试结果表明，所提出的算法在水网地区船舶导航有良好的使用效果和性能。长途航线中，"高等级航道优先"规则下，航道等级影响设置越高，规划航线行程越长，但航行风险更低;"总行程时间最短"规则下，船闸待闸时间会显著影响航线规划情况。

    船舶导航航线规划优化算法水网地区

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    考虑通航安全的海上风电场选址多目标优化

    张进峰熊茂林吴小红李清...
    66-72页
    查看更多>>摘要：在考虑海上风电场建设对周围水域船舶通航安全影响的基础上，针对海上风电场选址涉及的风能密度和建设成本2个冲突的目标，从自然环境和交通环境两个方面对通航风险进行客观评估，并将通航风险作为约束条件，构建了海上风电场选址的多目标优化模型。运用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解，利用逼近理想解排序算法(TOPSIS)从Pareto最优解集中选取折中解。以海南岛西海岸离岸50 km内的海域为例，验证所构建的多目标选址模型的可行性与有效性，为海上风电场科学选址提供决策支持。

    海上风电场选址多目标优化船舶通航安全风险评估

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    考虑航线稳定性的集装箱公水联运路径优化研究

    徐凯郑慧慧常柱
    73-78,96页
    查看更多>>摘要：跨境电商物流的发展落后于跨境电商的发展，其中运输时间的不稳定性是亟待解决的问题，考虑到水路运输时间预测的准确率较低，引入基于船舶AIS轨迹大数据计算得到的平均航行天数稳定性指标，将该指标用于衡量水路运输时间的准确性，并以该指标作为目标函数，运输时间和运输成本为约束条件，建立稳定性优化模型。为验证模型求解结果的有效性，另以运输时间为目标函数，运输成本为约束条件，建立时效性优化模型，以运输成本为目标函数，运输时间为约束条件，建立经济性优化模型。以义乌到马德里为例，计算表明稳定性优化模型求解的路径是有效的，其稳定性指标低于时效性和经济性优化模型求解路径的稳定性指标。

    跨境电商物流航线稳定性路径优化

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