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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

    基于群运动特征的渔网示位标智能识别算法研究

    郭小飞刘家兵胡青
    1-9,20页
    查看更多>>摘要：随着海上船舶数量的增长,复杂的海上业务使海上通信链路负载和信道占用率明显增加,信道拥挤程度加剧.而海上通信系统相互独立,各系统之间存在管理不统一和带宽分配不合理等问题.因此,国际航标协会(IALA)指出,当海上信道负载超过50％时,信息阻塞等问题将造成信号传输滞后.为保护船舶自动识别系统(AIS)信道资源,保障海上交通安全,针对渔网示位标信息不规范造成识别困难,进而影响船舶航行安全的问题,提出一种基于群运动特征的渔网示位标智能识别算法.该算法基于渔网示位标群运动特征模型,结合监督和非监督机器学习算法,实现在海量船舶和渔网示位标混杂的AIS数据中智能识别渔网示位标.结果表明:针对随机海域内的AIS数据,该算法可有效识别渔网示位标,准确率超95％,有效提升对渔网示位标的管控能力,降低海上航行安全潜在风险.

    船舶自动识别系统渔网示位标群运动智能识别

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    基于BO-GRU和AKDE的船舶异常行为识别

    彭耀武陈辰刘敬贤王余宽...
    10-20页
    查看更多>>摘要：船舶异常行为识别是海事安全科学理论研究的重要组成部分,对异常行为的识别是海事监管的主要内容,对于船舶安全以及海上交通安全具有重要意义.针对船舶异常行为的识别,提出一种基于贝叶斯优化器(BO)改进的门控循环单元(GRU)BO-GRU和自适应核密度估计(AKDE)的船舶异常行为识别方法.利用BO-GRU对船舶经纬度、航向和速度进行点预测,并对基于该神经网络所得到的预测值跟实际值进行比较得到误差数据集,利用AKDE对误差数据集进行非参数估计,以得到不同置信度下的船舶轨迹特征数据波动区间.试验基于天津港船舶自动识别系统(AIS)数据,通过与基础GRU、长短期记忆网络(LSTM)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)相比较,验证BO-GRU预测精度更高;AKDE相比于其他方法估计能更好地拟合,并及时发现船舶异常行为.

    船舶异常行为基于贝叶斯优化器改进的门控循环单元自适应核密度估计船舶自动识别系统数据轨迹预测

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    船舶网络安全态势感知方法研究综述

    杨家轩来源杨晓许洲锦...
    21-27,113页
    查看更多>>摘要：随着船舶信息化、智能化的发展,船舶系统遭受网络攻击的可能性日益增加.为保障船舶系统的正常运行,感知船舶网络的安全态势至关重要.归纳梳理网络安全态势感知和船舶网络安全的相关定义,明确船舶网络安全态势感知的概念;介绍中国船级社(CCS)、波罗的海国际航运协会(BIMCO)等相关海事部门发布的船舶网络风险管理指南,并从网络安全态势感知方面对其进行对比分析;从网络威胁感知和网络态势评估两个方面总结船舶网络安全态势感知的方法,归纳对比他们的优缺点;分析船舶网络安全面临的挑战,预测船舶网络安全态势感知的未来发展趋势.研究结果可对提高船舶系统网络安全防御水平、构建海事网络安全管理体系的研究提供技术参考.

    智能船舶态势感知态势评估威胁感知

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    考虑时变时滞特性的船舶航向自适应控制

    吴天昊王欣李海滨
    28-35页
    查看更多>>摘要：针对一类带有时变参数和时滞性质的船舶航向控制系统,提出一种基于后推技术的神经网络自适应控制器.将较高精度的3自由度分离型船舶运动模型(MMG)等价变换为具有时变参数和时滞性质的非仿射非线性船舶航向控制系统.结合动态面控制(DSC)技术、径向基(RBF)神经网络,利用后推技术进行自适应控制器设计.通过对复杂目标信号的跟踪,验证神经网络自适应控制器的有效性.提出的控制方法在对船舶航向实现有效控制的同时,能避免复杂度爆炸等问题,并具有结构简单易于工程实现等优点.稳定性分析结果表明闭环内的所有信号一致最终有界.

    船舶航向控制非仿射纯反馈系统非线性系统径向基神经网络动态面控制后推控制

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    内河LNG罐箱运输船泄漏扩散与锚泊安全研究

    刘成勇王琪黄海兵屈文鹏...
    36-45页
    查看更多>>摘要：液化天然气(LNG)罐式集装箱运输船在内河水域的通航安全是业界关注的重要问题.以在锚泊状态下船载LNG罐箱为研究对象,基于计算流体动力学(CFD)模拟方法,构建LNG罐箱泄漏物理模型;以内河702 TEU型集装箱船、T75型罐箱和LNG罐箱积载要求等数据,采用Space Claim构建计算域模型,并建立在LNG连续泄漏状态下的极端不利条件,开展LNG泄漏与扩散的极限距离仿真试验,试验结果表明极限扩散的安全距离约187 m.综合考虑LNG极限扩散距离、锚泊事故风险和锚泊安全状态等条件,建立内河LNG罐箱船锚泊安全区计算模型,并提出半径315 m的锚泊安全区域及锚泊安全建议.研究成果能为水运部门制定相关标准规范和安全监管制度提供技术支撑.

    液化天然气罐箱泄漏与扩散锚泊安全极限扩散距离

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    基于双向正规化投影和改进TOPSIS技术的船舶设备可靠性评估模型

    贾小平贾宝柱
    46-54页
    查看更多>>摘要：为更科学地评估船舶设备及系统可靠性,构建以实数、区间数和直觉模糊数为混合信息载体,以双向正规化投影和改进TOPSIS技术为框架的多属性群决策评估模型.通过调查问卷生成各套船舶设备的决策信息评价矩阵,结合属性权重向量生成加权评价矩阵,通过双向正规化投影测度评估各设备可靠性到理想解的贴近程度并计算优先系数,将优先系数从大到小进行排序作为可靠性由优到劣的评价依据,并通过静态、动态试验与现有方法进行对比分析.结果表明:该模型具有可行性和优越性,克服了欧氏、汉明等距离测度和传统投影测度的不足与缺陷;解决了近期文献中提出的其他正规化投影方法的隐含缺陷问题并具有更好的动态单调性;具有更大的优先系数取值范围,从而有利于不同设备间可靠性的比较和区分.

    船舶设备可靠性评估双向正规化投影TOPSIS

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    燃料电池船复合储能容量优化与配置经济性分析

    李昕张靖凯汤旭晶黄江帆...
    55-64页
    查看更多>>摘要：复合储能系统可改善由船舶负载功率波动引起的燃料电池寿命损耗问题,但配置成本限制了其在燃料电池船上的广泛应用.为合理配置储能容量,使船舶动力系统设计具备长期的可靠性,提出了一种计及复合储能系统全寿命周期的容量优化配置方法.在构建各电源系统模型的基础上,建立包括购置成本、维护成本、置换成本和能耗成本的复合储能系统全寿命周期成本模型,并采用雨流计数法来评估储能的置换成本.最后依据"Alsterwass-er"号燃料电池船的典型功率需求数据,以储能设备的容量参数、燃料电池的输出功率和电源系统的运行参数为优化变量,采用灰狼优化算法进行求解.通过不同储能类型和优化目标下的配置方案对比,验证了所提方法的经济性.

    燃料电池船复合储能系统容量优化配置全寿命周期成本灰狼优化算法

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    基于VR的船舶管系装配方案评价研究

    吴启航曾骥黄朝春刘玮...
    65-71页
    查看更多>>摘要：为了评价船舶管系虚拟装配方案的质量,文章结合管系安装工艺和实际装配过程,综合考虑干涉情况、工艺数值因素、安装因素以及托盘使用情况,提出虚拟装配方案评价指标体系,并进一步提出基于模糊综合评价的虚拟装配方案评价方法.以某邮轮机舱区燃油管系为例,统计其虚拟装配方案的数据,并应用该方法对方案质量进行评估,结果表明:该方法使用效果良好,满足船舶管系装配的要求,能够为实际装配过程提供有利指导.

    管系虚拟装配模糊算法船舶管系方案评价

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    考虑岸桥缓存区和能耗节约的AGV协同调度研究

    陈信强戴锦宇刘恕浩韩冰...
    72-80页
    查看更多>>摘要：针对自动化集装箱码头岸桥与自动导引小车(Automatic Guided Vehicle,AGV)之间相互等待以及由此产生的能耗浪费等问题,提出了考虑岸桥缓存区和能耗节约的AGV协同调度模型.以岸桥作业延误时间,岸桥和AGV双向等待时间以及设备等待延误能耗为目标建立了多目标混合整数规划模型.提出遗传-模拟退火算法,将遗传算法的结果作为模拟退火算法的初始解输入,在提升模拟退火算法初始解质量的同时还摆脱了遗传算法陷入局部最优的情况.用遗传-模拟退火算法对模型进行求解,并与其他算法进行对比,试验结果表明:遗传-模拟退火算法在收敛速度和收敛效果上相对于其他算法均有所提升.该研究对于码头决策者在调度作业中提高设备作业连续性、节约能耗,实现绿色低碳优化调度具有参考意义.

    自动化集装箱码头岸桥缓存区能耗节约AGV协同调度

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    潮汐影响下基于长方体排列的船舶调度问题研究

    文捷刘昊雨王永才李春旭...
    81-88页
    查看更多>>摘要：大型港口的泊位分配与船舶调度是决定港口吞吐量和运行效率的关键问题.船舶在选择泊位停靠时受泊位空闲时间、泊位长度、泊位实时水深等多方面的因素影响,优化目的是缩短船舶的平均等待时间或总等待时间.本文研究面向青岛港的泊位分配与船舶调度问题,在考虑潮汐影响下,提出长方体排列模型,描述潮汐影响下船舶有不同吃水深度、不同类型、不同服务时间需求的船舶调度问题.在所提模型基础上,设计了两阶段贪心算法和船舶优先级与泊位分配的二维遗传算法,通过仿真数据和青岛港的真实数据验证了该方法的有效性.

    泊位分配与船舶调度潮汐影响长方体排列两阶段贪心算法二维遗传算法

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