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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

    船舶徘徊轨迹Douglas Peucker算法提取及其深度学习分类

    许婉初杨春胡勤友
    1-7页
    查看更多>>摘要：船舶徘徊行为是一种在局部空间中频繁转向的船舶运动,船舶徘徊形态与船舶运动意图相关,对船舶类型识别与异常行为检测有重要研究意义.针对现有船舶徘徊轨迹提取算法的提取效率与精确度、徘徊轨迹分类准确度有待提高等问题,设计基于Douglas Peucker算法的船舶徘徊轨迹提取方法,提出徘徊波点概念来定义船舶大幅度转向变化过渡点,将提取出的徘徊轨迹数据转化为徘徊轨迹图像数据集,并把徘徊轨迹划分为无序往返、两点往返、前进往返和杂乱线团等4种形态,构建ResNet50深度学习模型对船舶徘徊轨迹数据集进行训练,采用Adam算法对模型进行优化,提高了模型的训练效率.试验结果表明:船舶徘徊轨迹提取算法可达到98.56％的精确率,徘徊轨迹提取效率提高超23％,在对4种徘徊轨迹形态数据集的识别分类中,模型获得91.03％的平均准确率,优于对比试验中的VGG16模型和支持向量机(SVM)模型.

    船舶轨迹分类徘徊行为DouglasPeuckerAIS数据ResNet50Adam

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    长江下游桥区动态自适应自主航行决策方法

    曾美玲黄立文贺益雄李浩宇...
    8-18页
    查看更多>>摘要：针对长江下游桥区环境复杂且时变,存在特殊航行规则、可航水域受限等问题,提出一种自主航行决策方法.在该类水域,基于数字化交通环境模型,结合导航模型、船舶操纵运动数学模型(MMG)、航向航迹控制方法构建自动航行模型.以航行规则和良好船艺为前提计算可行操纵区间,依靠时序滚动框架消除剩余误差和自适应目标船(TS)机动,求取自主航行决策方案.仿真结果表明:该方法能自适应时变环境,实现自适应多目标避让,并沿推荐航线安全通过,为桥区水域自主航行提供一种自适应的决策方法.

    自动航行模型自主航行决策桥区水域长江下游

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    考虑极地船舶航行风险的A*路径规划算法

    张金奋王志康吴达韩冰...
    19-24页
    查看更多>>摘要：传统A*算法没有考虑海冰带来的航行风险因素,无法直接应用于北极船舶路径规划.针对这一问题,引入极地航行限制评估风险指标系统(POLARIS)风险模型,通过分析网格化的海冰密集度和海冰厚度数据,建立北极通航风险模型,制作航行风险地图,从添加风险损失函数和优化启发函数两个方面改进传统A*算法,提出Risk-A*路径规划算法,实现风险和效率不同偏好下的最优航线规划.仿真结果表明:Risk-A*路径规划算法在航线长度、穿过风险水域的数量等方面与传统算法相比具有较大的优势,可为船舶北极航行提供安全高效的路径.

    路径规划海冰密集度A*算法极地航行限制评估风险指标系统通航风险

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    基于IFCM-DEMATEL的海员职业健康与安全风险评价

    左常祁张秋荣周偲怡
    25-31,39页
    查看更多>>摘要：针对海员工伤事故性质的特殊性和严重性,需全面评价分析其职业健康与安全(OHS)水平.从人-机-环-管4个方面识别相关影响因素,建立海员OHS风险评价指标体系;基于直觉模糊认知图(IFCM)和决策试验与评价试验法(DEMATEL)来建立OHS风险评价模型,综合考虑风险评价信息的不确定性和模糊性等特征;利用D-S证据理论来解决专家信息集成问题;通过IFCM模型推理得出定量数据和评价等级;采用DEMATEL筛选重要指标进行对策模拟,分析对策的效益,从而提出重要的针对性意见.算例分析结果表明:所提的模型具有较好的适用性,可为海员OHS风险管理提供参考建议.

    海员职业健康与安全直觉模糊认知图决策试验和评价试验法D-S证据理论

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    低硫条件下船舶主机缸套-活塞环磨损现状与应对策略

    盛晨兴饶响胡浩帆熊志坚...
    32-39页
    查看更多>>摘要：国际海事组织(IMO)的"限硫令"于2020年1月在全球范围内实施后,燃用低硫燃油(LSFO)成为许多远洋公司的主要选择.对多家远洋公司船舶主机燃用LSFO后的运行状况进行调研,发现缸套、活塞环等零部件存在异常磨损及故障显著增多的现象.将LSFO对船舶主机的影响以及其实际应用案例进行分析与总结,并针对燃用LSFO的主机所出现的异常磨损和故障现象提出应对策略.该研究有助于解决LSFO条件下船舶主机缸套和活塞环异常磨损问题的实际需求,希望进一步推动LSFO条件下缸套和活塞环异常磨损的机理研究.

    低硫燃油船舶主机缸套-活塞环磨损应对策略

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    基于计算机视觉的船舶主机气缸润滑管理

    张桂臣高荣华张春昌李毅凡...
    40-47页
    查看更多>>摘要：气缸注油率调节不及时以及气缸润滑状况不可直接测量等问题,一直是轮机管理的难点.分析气缸油碱值和注油率对气缸润滑的影响,针对扫气道残油碱值和含铁量检测存在的不足,提出基于计算机视觉的气缸润滑图像处理方法.将活塞和缸套的图像进行归一化、聚类、分割和形态特征提取等操作,基于Hu不变矩和卷积神经网络迁移学习的以图搜图技术开发气缸润滑质量分析软件,有效解决了气缸注油率人工调节的不确定性及失误概率大的难题,并将其应用于某超大型油船主机气缸润滑最优管理.应用结果表明:借助气缸润滑图像的计算机视觉深度学习可优化气缸注油率,实现了扫气道残油含铁量不高于25 mg/kg,残油碱值不低于30 mgKOH/g,缸套磨损率不高于0.1 mm/kh的气缸润滑最优控制,降低了缸套过度磨损的风险.该方法具有较好的推广应用价值和经济效益.

    船舶柴油机气缸润滑计算机视觉气缸注油器

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    基于贝叶斯岭回归的长江航运服务业集聚动力机制研究

    孙德红周亿迎蒋佳伶
    48-55页
    查看更多>>摘要：以江苏省13地市2 249家航运服务企业为研究对象,构建涵盖港口运营、经济发展和社会环境三方面的指标体系,为消除多重共线性确保拟合效果,利用贝叶斯岭回归模型研究不同类型的航运服务业集聚动力机制,结果表明:江苏省航运服务企业仍以运输仓储类低端航运服务企业为主,在沿海、沿江区域集聚效应明显;低端、中端航运服务企业的空间集聚的动力机制相近,受港口运营情况影响最为显著;高端航运服务企业对社会环境、经济发展等指标更加敏感,集装箱吞吐量之外的其他港口运营指标对其影响不显著;各地应因地制宜找准航运服务业发展着力点,制定差异化支持政策推动港航业转型升级.

    航运服务业集聚效应动力机制贝叶斯岭回归模型

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    基于神经网络预测的长江引航量周期变化模型

    卢萍石文宝
    56-64页
    查看更多>>摘要：为研究引航量周期变化的问题,提出通过神经网络预测的方法,对长江引航量长周期和短周期变化进行研究.在长江引航量动态分析的基础上,借助BP(Back Propagation)神经网络经验公式和反复训练的方法,构建长江引航量的长周期和短周期变化模型,通过回归拟合度数值比较,验证BP神经网络预测的准确性.从长江引航量变化规律的研究发现,长江引航量长周期变化规律和波罗的海干散货指数(IBD)关联性强,短周期变化规律受国内市场和长江航运等多变量影响.引航量的预测研究为引航机构的发展规划和资源布局提供合理的数据、决策支持,使港口能够高速、安全的发展;周期变化的规律将应用于疫情防控下航运影响分析,为精准疫情防控和引航标准与规范服务提供科学参考.

    水路运输变化模型神经网络长江引航量回归拟合

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    基于MS(2)-AR-TVTP模型的IBD波动周期非对称性和持续性分析

    陈丽芬谢新连林嘉俊
    65-71页
    查看更多>>摘要：国际干散货运输市场源于国际贸易的衍生需求,受世界经济的影响,是一个典型的周期性市场.选取1999年11月～2021年12月的波罗的海干散货运价指数(IBD)月度数据,在检验序列平稳性的基础上,确定最优滞后长度,构建两区制的时变转换概率马尔科夫转换自回归模型,分析IBD波动周期的持续时间、转换拐点和非对称性等主要特征.研究结果表明:模型能有效拟合IBD波动周期的主要特征,周期平均持续时间为33.7个月,自2008年9月之后呈缩短态势,上升期和下降期交互更频繁;IBD波动周期具有非对称性,周期内上升期持续时间比下降期长,IBD维持上升期更具有稳定性.周期性特征结果可为干散货航运业造船投资和市场经营提供决策依据.

    MS(2)-AR-TVTP模型IBD波动周期转换拐点持续时间

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    狭长型港池低频波浪分布数值研究

    薛智博吕靖刘远超唐硕...
    72-78页
    查看更多>>摘要：本文依托港池物理模型试验结果,采用MIKE21-BW数值模型进行港池长周期波浪产生机制研究.对比分析物理模型试验和BW数值模型,二者吻合度较高.将192 s的长周期波浪作为入射波,港域发生长周期波浪振荡,最大波高可达到入射波的3.7倍.在入射波频率分别为f1和f2的双色波作用下,由于波浪间的非线性作用,产生了频率为Δf、2f1-f2、2f2-f1、3f2-2f1、f1+f2等波浪成分,当低频波浪趋于港池固有频率时,在港池内发生长波振荡.在谱峰周期为10.2 s的波群作用下,波浪之间非线性作用产生长周期波浪,长波波高与入射波陡H0/L成正比,与波浪方向分布范围大小成反比,且单向不规则波产生的长波振荡最为剧烈.

    长周期波浪数值模型双色波非线性作用波群波浪方向分布

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