基于灰云和改进AHP的港口船舶应急疏散模型

为科学有效地制定大风天气下港口船舶应急疏散方案,降低疏散风险,建立基于灰云和改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的船舶应急疏散模型。该方法用灰云模型取代传统的白化权函数,能有效反映疏散优先级信息的模糊性和随机性。采用三标度法构造判断矩阵,确定指标权重,指标权重计算过程被简化。根据船舶综合聚类结果将其归入预先设定的级别中,同一级别船舶疏散顺序依据具体情况确定。对天津港某港区24艘靠泊船进行模拟计算,结果验证了该模型的有效性。     

基于主成分分析的船舶操纵性综合评价

针对船舶操纵性评价过程中存在的评价指标权重确定主观性强和分配不统一等问题,提出一种基于主成分分析(principal component analysis, PCA)的船舶操纵性综合评价方法。该方法以国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)船舶操纵性指标为基准,根据操纵性指标的主成分贡献率确定指标权重,客观地算出船舶操纵性综合评价值。通过对8艘船的操纵性试验数据进行分析计算,得到每艘船的船舶操纵性综合评价值。结果表明,该方法不仅在理论上科学、客观,而且在实际应用中简单、可靠,有助于提高船舶操纵性综合评价的客观性。     

船舶动力设备拆装过程的网络模型及复杂性分析

船舶动力设备拆装是船员适任证书考试的重要环节,为对该考试过程进行智能化评估,将船舶动力设备拆装过程抽象为以拆装任务为节点、任务之间联系为边的复杂网络。从网络整体结构特征和局部特征两个方面对网络复杂性进行分析;通过测量网络节点中心性指标对设备拆装关键任务进行识别;通过计算网络最短路径进行任务相关性分析,确定设备拆装的步骤。以船用6135柴油机吊缸拆卸过程为例,验证了模型的有效性。本文提出的方法还可为其他机械设备的拆装和维修过程提供参考。     

基于船舶航行仿真的吴淞口建闸方案优化

为评价吴淞口3个建闸方案的可行性,提出一种基于船舶航行仿真的建闸方案选优方法.通过观测和分析黄浦江交通流情况,选出恰当的代表船型并搜集代表船型的船舶资料建立船舶操纵模型,制作电子海图.根据水文气象信息设计各仿真试验方案,在考虑船舶习惯航法的基础上进行单船及大小船交会的仿真试验;分析重要指标,如航道宽度、转向角等,确定推荐方案并在此基础上进行优化.该方法能为吴淞口建闸方案的确定提供科学依据,可作为评价比选建闸方案的有效新途径.     

不同潮流时段船舶靠泊作业风险贝叶斯决策模型

为采取有效决策行为降低船舶靠泊作业风险,分析船舶靠泊作业流程,结合专家的知识对任务节点进行筛选,得到船舶靠泊作业过程图。通过对因素间可靠度进行检验,构建贝叶斯网络结构,建立船舶靠泊作业风险决策模型。结合油船靠泊作业相关数据,获取各节点条件概率,将贝叶斯推理、决策等分析方法应用到模型中,得出一定风险状态下的风险决策结论。将潮流分为6个时段,根据每个时段的证据推理结果,识别出各时段船舶靠泊作业中的关键环节,为相关部门提供参考。     

基于格序决策理论的LNG船舶进出港组织方案比选

为给液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船舶进出港组织方案选择提供决策依据,将多目标格序决策理论运用到组织方案评价比选中.结合LNG船舶操纵特点构建针对方案安全性、经济性、可操作性等管理因素的LNG船舶进出港组织方案比选的评价指标体系.运用熵值法计算指标权重,并结合实例对该方法进行检验与说明.结果表明该方法较为适用,对LNG船舶进出港组织方案的比选有一定借鉴价值.     

基于碰撞圆的船舶避碰决策模型及仿真

为在船舶避碰决策过程中兼顾全面评估和高效决策两个重要的因素,通过引入可能碰撞圆(possible circle of collision,PCC)概念,提出一种基于碰撞圆的避碰决策模型。碰撞圆是由两船速度共同确定的所有可能发生碰撞的位置的集合,具有“穷举性”,可实现全面分析的效果。利用仿真平台对船舶发生碰撞与不发生碰撞案例进行分析,总结碰撞圆的静态特性和动态特性及其相互关系,进而建立基于静态特性的可能碰撞点(possible point of collision,PPC)分布模型。采用该模型对“桑吉”号事故场景进行实例验证并将其可视化,结果表明该模型可有效评估碰撞风险,并可快速作出避碰决策。     

基于AIS数据的船舶领域影响因素分析

为比较互见中开阔水域不同船舶领域影响因素的重要性,应用粗糙集理论的相关算法,对船舶领域影响因素之间的依赖关系进行分析,并进行影响因素约简和影响因素重要度计算.以渤海及黄海北部船舶自动识别系统（Automatic Identification System, AIS）的数据为基础,应用MATLAB编程计算,得到船舶领域影响因素之间的依赖度、相对约简集和影响因素重要度.结果表明：船舶领域影响因素之间存在不同程度的冗余,其中风、浪或流可约简掉;会遇角度、航速、船舶大小、驾驶员级别、船舶密度、船舶类型和能见度的重要度分别为0.279 1, 0.200 8, 0.179 4, 0.212 1, 0.235 9, 0.122 9和0.093 5.该研究表明:在保证对船舶领域影响分辨性不变的前提下,驾驶员可选择较重要因素对船舶领域进行判断,并采取较恰当的避碰行动,保障航行安全;但在特殊的环境下,某些影响因素需要特别考虑.     

紫外线技术处理船舶压载水的可行性研究

船舶压载水对保证船舶稳性和航行安全起着至关重要的作用。然而船舶压载水中带有的病原体和有害生物也随压载水在全球范围内一起转移 ,污染海洋 ,危害人类。本文对控制船舶压载水中的病原体和有害生物传播进行了分析 ,提出了用紫外线技术处理船舶压载水的方案 ,并就其可行性进行了探讨。     

船舶碰撞事故原因关联性分析

为避免或减少船舶碰撞事故,对船舶碰撞事故原因进行进一步分析。以船舶碰撞事故海事调查报告给出的原因作为研究对象,采用解释结构模型(interpretative structural model, ISM)和层次分析法(analytic hierarchy progress, AHP)构建船舶碰撞影响因素多层次结构图,探究同一层次及不同层次各因素之间的关系。用AHP确定各直接影响因素的相对重要性,结果表明:最低配员要求、船舶设备、能见度、航道或航区等因素对船舶碰撞事故的影响突出。     

灰色关联分析在船员选派中的应用

为方便船舶管理公司科学合理地进行船员选派,利用灰色关联分析法建立船员选派模型。在现有文献中关于船员适任性评价的基础上对影响指标因素重新划分,利用熵权法确定指标权重以消除主观因素过重的缺陷。以某船舶管理公司从4名待派船员中选派1名船员为实例,验证该模型在船员选派方面的合理性与实用性。该模型能够为船舶服务机构及管理部门船员选派提供决策支持。     

大数据支持下船舶智能运维的实现

为实现船舶在航行中的设备检测和智能维护,对支持智能船舶的大数据分析方法进行研究,并结合大量实船运维数据,提出基于设备衰退机制的动态决策树模型,对船舶设备的衰退过程进行预测。将分析结果同步可视化到设备模型中,从而减少船舶运维中由设备故障带来的不确定性,提升船舶智能化水平。开发船舶智能运维管理系统,将大数据的集中分析能力、数据库的集成管理能力和3D可视化技术相结合,实现船舶的一体化和智能化管理与维护。     

基于灰色关联度的航道方案评价

为保障船舶安全,对4个航道方案进行比较,运用由灰色关联度确定权重的多目标决策方法建立航道方案评价指标体系,对航道进行评价并通过船舶操纵模拟器仿真.结果表明:评价结果区分度大,可避免指标权重确定方法主观性太强的缺点.该方法可行、有效,为航道方案评价提供一种定量评价方法.     

基于CRITIC-TOPSIS法的邮船船型选择

为使邮船船型方案在技术可行的前提下有更好的经济性,充分考虑邮船运输自身的特点,从经济、客户、企业、环境等方面建立邮船船型方案评价指标体系。以中国三亚至东南亚地区的邮船航线为例设立初选船型方案,结合CRITIC法和TOPSIS法对一系列船型方案进行比较分析,选出综合表现最好的邮船船型方案。这种方法使邮船船型的选择更加符合实际。     

基于风险价值模型的干散货二手船交易风险测度

基于干散货二手船交易市场的波动性和交易风险一直备受船舶所有人、投资者、银行和造船厂的关注, 通过基于广义误差分布的自回归条件异方差（Generalized AutoRegressive Conditional Heteroskedasticity based on General Error Distribution, GARCH GED）模型计算得到二手船价波动率, 运用风险价值和损失期望值模型计算出一定置信水平下二手船交易的最大损失及损失的期望值.以5 年期的干散货好望角船二手船价进行实证分析,结果表明,上述方法能量化交易风险,有助于交易决策和风险控制.     

基于船舶领域的碰撞危险度评估模型

为解决船舶避碰决策中对碰撞危险度计算精度不足和对危险目标船辨识性差的问题,使用基于Coldwell船舶领域的危险识别参数改进多船避碰危险度评估模型,比较改进前后模型的精度。使用VC++实现船舶MMG运动模型,对基于改进模型的四船交叉会遇态势作避碰决策仿真。仿真结果表明:对同一危险船,改进模型的精度更高;在多船会遇中,改进模型能够识别运动参数相似的危险目标船,辨识性更高。改进模型可为更复杂的多船避碰决策提供理论支持。     

考虑装船机联机作业的煤炭出口码头装船作业调度优化

为提高煤炭出口码头作业效率和服务水平,对装船作业调度进行优化。在考虑装船机联机作业的前提下,以最小化煤炭出口码头作业线运行能耗成本和船舶在港时间成本为目标,综合考虑作业流程约束和泊位、垛位和作业线的作业唯一性约束,建立混合整数规划模型,并设计基于仿真解码方案的遗传算法求解。用实例验证模型的可行性和算法的有效性。结果表明,研究成果可为具有工艺流程复杂、装船机联机作业等特点的煤炭出口码头装船作业调度问题提供较好的解决方案。     

基于任务要求的海警船船型论证

为使海警船性能满足新形势的要求,建立以满足任务要求且使单位投资与使用成本最低为目标的海警船船型论证模型.利用回归分析方法找到船舶主尺度的变化规律和船舶主要要素对投资与使用成本的影响规律.利用该模型可以实现对船舶主尺度的优化.以一艘设计排水量为4 500 t的海警船为例进行船型论证,并将论证结果与国外类似船舶进行比较,分析差异及差异产生的原因.结果验证了该模型的合理性与实用性,表明该模型能够为海警船的论证选型提供决策支持.     

基于最短避碰距离和碰撞危险度的避碰决策支持

为解决目前采用船舶领域进行避碰决策时选用的船舶领域多仅适用于一定水域,且选用的船舶领域模型与碰撞危险度模型考虑的因素不一致的问题,提出基于模糊四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型。为解决采用最短避碰距离作为目标函数进行避碰决策时未考虑航迹偏差以及时间偏差等因素,以及根据所得的避碰参数采取的避碰措施并不能使总航程最短的问题,提出以航迹偏差、时间偏差和总航程作为目标函数的最短避碰路径模型。在综合考虑船舶领域、国际海上避碰规则和负责航行值班的高级船员的主观意识的情况下,应用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法规划出最优的避碰路径。MATLAB仿真结果表明,该算法能快速获得最优避碰路径,满足海上航行避碰要求。