基于解释结构模型的LNG船舶进出港风险因素分析

为识别液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)船舶进出港风险因素,建立LNG船舶进出港风险因素解释结构模型(Interpretative Structural Modeling, ISM).该方法从LNG船舶进出港全过程涉及的安全要素着手,由ISM专家小组确定16个风险因素;利用解释结构模型,建立风险因素的邻接矩阵和可达矩阵;将LNG船舶进出港的影响因素划分成6个层级.根据各因素之间的相互影响关系及不同层次之间的关系,分析LNG船舶进出港过程中存在的主要问题,对保障LNG船舶的航行提出安全措施建议.模型分析表明,该方法可以直观地把握对LNG船舶进出港作业产生影响的各因素的层次关系,可为有关部门保障LNG船舶进出港作业安全提供参考.     

基于集对分析的PX项目海域污染风险评估模型

为评估PX项目中原材料的海上运输对海域的污染风险,提出基于集对分析的PX项目海域污染风险综合评估模型.该模型从船舶、船员、外部环境和管理等4个因素出发,将风险评估分为5个等级,评估指标划分为4个一级指标,15个二级指标,建立指标体系;由3位评估专家对评估指标进行打分,得出各二级指标统计值.以某运输PX项目原材料的船舶为例的验证表明,评估结果切合实际情况,说明该方法合理可行.     

基于未确知测度的船舶安全状况预评价

以实现船舶安全为目的,按照未确知数学的理论和方法,通过建立未确知测度模型、置信度识别准则并分析指标因素,确定指标因素的可靠程度,从而对船舶系统中的危险因素、发生事故的可能性及损失与伤害程度进行评估,为实现船舶总体的安全以及制定基本预防措施提供科学依据.     

VTS与船舶操纵综合模拟器构建关键技术

为满足船舶交通服务系统(Vessl Traffic Services,VTS)人员培训和评估需求,提升VTS的监控和服务水平,构建一个VTS与船舶操纵联合模拟的综合模拟器.该模拟器通过突破传统单一VTS或者船舶操纵模拟器的局限性,解决VTS雷达回波模拟,多源目标数据跟踪、融合和误差仿真,以及船舶操纵模拟器、教练员控制台子系统的关键技术;提出多层次数据通信模型,实现多VTS子系统与多船舶操纵子系统集成.该系统不仅可为VTS值班人员和引航员培训提供有效的途径,而且可为研究船舶交通管理新方法提供有效的分析决策平台.     

能见度不良情况下受限水域船舶的领域

为研究在能见度不良情况下受限水域内的常见船型的船舶领域，对船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）数据进行分析建立船舶领域.该方法借助可视化技术和网格技术，结合研究水域能见度信息，分析南槽水道内符合要求的2 000万个左右AIS数据，还原航迹分布图约50 000张，获得在受限水域内能见度不良情况下船长80~100 m的船舶领域模型.客观精确的船舶领域模型能够提升能见度不良天气下交通流的预测精确度，同时丰富基于智能技术研究的船舶领域模型库.     

基于Elman网络的船舶运动模型辨识

为寻求一种简便的船舶运动模型辨识方法,根据船舶动力学与运动学基本方程的结构形式,建立一种基于Elman神经网络的辨识模型,给出网络结构的选取和确定方法.以载质量为5万t的散货船为例,利用国际海事组织要求的几个典型的船舶操纵试验数据对网络进行训练,计算权值矩阵,获得该船舶可用于船舶操纵性分析的神经网络模型.将网络计算结果代入船舶运动学方程进行船舶航迹仿真,并与试验航迹数据进行对比,验证网络模型的精确性.比较仿真验证结果和试验数据可知,该网络模型能基本反映被辨识船舶的动态特性,验证其有效性和准确性.     

基于SVR的船舶航行安全评估模型

为对船舶航行安全状况进行有效预测,利用支持向量回归(support vector regression, SVR)算法构建船舶航行安全评估模型。在分析影响船舶航行安全的因素的基础上,对船舶历史数据进行预处理后将其作为模型训练和测试的样本数据。实验结果表明:该模型评估准确度可达99.6%以上;在同一样本数据条件下,模型的评估准确度和稳定性均优于基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)构建的模型。模型的评估结果为水上交通管理部门的监管提供参考。     

船舶引航风险成因灰色综合评价模型

为控制或降低船舶引航风险,在利用时间序列数据对船舶引航风险成因重要性进行定量化分析的基础上,应用改进的灰色关联分析方法,提出船舶引航风险成因系统的灰色关联分析模型.运用模糊函数对相对风险的构成因子综合计算,得出引航风险成因的最优关联因数,进行船舶引航风险成因的关联度排序.该模型的计算结果表明灰色关联分析可以得出更符合实际情况的结论.     

基于Copula函数的船舶融资租赁资产证券化违约风险度量

为研究船舶融资租赁等航运金融发展模式,在分析我国船舶融资租赁发展需求的基础上,指出拓宽船舶融资渠道的一种创新模式为资产证券化运作.在我国的法律和政策背景下,较为可行的船舶融资租赁资产证券化运作模式为构建相关的专项资产管理计划.基于这种模式,采用Copula函数对其违约风险进行度量.通过信用评分模型构建单项资产的信用函数,并在对违约因素进行归类分析的基础上建立多因素Copula函数模型,为船舶融资租赁资产证券化违约风险的实证研究提供模型支持.该方法可为将来资产证券化运作在国内船舶融资租赁中的运用提供理论上的支持和借鉴.     

海上交通系统风险蒙特卡洛仿真

为准确掌握和分析特定状态或条件下的海上交通系统风险分布,有效进行船舶安全管理,对海上交通系统风险进行宏观分析.在海上交通事故频率与后果评估的基础上,采用蒙特卡洛方法建立海上交通系统风险仿真模型.运用该模型对指定条件下的海上交通系统风险进行仿真,得出风险度分布曲线.实例表明,该模型能够较好地反映海上交通系统风险的趋势,为...     

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。     

一种基于DBSCAN的船舶会遇实时识别方法

针对海上交通监控中船舶数量众多,且对具有潜在碰撞危险的船舶识别效率不高的问题,提出一种基于DBSCAN(带噪声的基于密度的空间聚类)的船舶会遇实时识别方法。根据海上交通风险监控的研究需求,分析船舶会遇局面的定义。运用墨卡托算法计算船舶之间的距离,采用DBSCAN算法进行船舶会遇聚类识别。基于浙江舟山群岛西南海域航行船舶的AIS数据,对设置不同船舶会遇距离的试验结果进行比较分析,结果表明:当船舶会遇距离为1 n mile时,可以将56艘船划分为7个会遇船舶类,占船舶总数的32.1%,每个会遇船舶类包括2~3艘船。将该方法运用到实际海上交通监控中,可对每个会遇船舶类中的船舶航行动态进行重点关注,降低海上交通监控人员的工作负担,提高海上交通监控的效率。     

基于遗传算法的开敞水域帆船航线规划

鉴于帆船在离岸航行时仅凭船员经验无法获得长距离最优航线,基于相关航线规划的研究,考虑风场的不均匀性对航线规划的影响,以航行时间最短为目标,建立开敞水域帆船航线规划模型,并设计具有自适应性的遗传算法进行求解。以一艘28英尺的单体龙骨帆船为例验证了模型的可行性和算法的有效性。     

澜沧江—湄公河船舶动态实时监控系统开发

针对澜沧江—湄公河航行船舶通信不畅、监控手段落后的问题,研究开发澜沧江—湄公河船舶动态实时监控系统.提出可变偏移量分段映射方法校正电子江图的显示误差.系统以全球定位系统(GPS)、卫星通信、计算机网络、地理信息系统(GIS)和数据库等技术手段为支撑,实现岸船双向文字通信和船位数据实时传输及监控中心对船舶的可视化动态监控功能,保障船舶航行安全.     

内河观光船撞桥风险评估及应用

为提高内河观光船航行安全性,降低撞桥灾难性事故发生的风险水平,基于AASHTO模型进行船撞桥概率预报,分析撞击力对船首结构安全和船舶大倾角稳性的影响,提出船撞桥风险评估方法.应用该方法对某内河观光船撞桥风险进行评估,并讨论船速和桥墩防撞装置变形系数对船首结构安全和船舶大倾角稳性的影响.结果表明:船舶通过桥区水域时,若适当降低航速,可避免由撞桥导致的船舶倾覆事故的发生;增设弹性或柔性防撞装置,增加防撞装置变形系数,可减少船舶结构损坏程度,避免船舶倾覆.评估方法合理,结论可供内河观光船安全航行参考.     

评估碰撞危险度方法的探讨

确定两船或多船会遇中潜在的可能碰撞危险是正确判断碰撞危险的关键之一。本文从信息论理论出发，采用模糊数学原理提出了一种评估碰撞危险的新方法。该方法考虑了目标船行动的不确定性以及多船会遇中存在的危险性推理碰撞危险度，能真实地反映出驾驶人员在决定采取避让行动过程中的操船心理，因此能直接作为在两船或多船会遇中采取避让行动的依据。     

船舶空调热舒适控制策略

针对传统船舶空调PID控制动态性能和抗干扰能力弱的缺点,设计一种将PID控制与模糊理论相结合的模糊PID控制。利用MATLAB,分别对传统的PID控制、模糊控制和模糊PID控制进行仿真比较,发现模糊PID控制具有控制精度高、超调小、波动小、动态响应快的特点。船舶航行于复杂的环境中,舱室内热舒适温度随着外界环境变化需不断调整,对船舶空调温度控制系统采用模糊PID控制可以精确、快速地使船舶舱室达到热舒适的状态。     

基于系统动力学的客滚船航行安全仿真

为保障客滚船航行安全,在分析客滚船航行安全影响因素的基础上,构建客滚船航行安全因果关系图,并运用Vensim-DSS构建客滚船航行安全仿真模型.对渤海上的某一客滚船的航行安全进行仿真,分析安全投入增加对客滚船航行安全水平的影响,得出结论:客滚船航行安全系统是一个复杂的动态系统,其航行风险主要是由人、货物、自然环境、交通环境、硬件设施和管理等6个因素交叉耦合导致的,其中人、货物和自然环境对客滚船的航行安全水平影响显著.这可为客滚船航行安全风险管理及防控方面的研究提供参考.     

基于模糊Petri网的易流态化货物海上运输风险评估

为降低风险因素的不确定性和模糊性对易流态化货物海上运输风险评估准确性的影响,通过引入可信度概念,提出基于模糊Petri网(fuzzy Petri nets,FPN)的风险评估方法。对其风险因素进行分析,以易流态化货物海上运输事故为顶事件,建立层次化评估指标体系;基于FPN理论,构建风险评估的FPN模型;运用模糊推理算法对其进行风险评估。实例分析表明:基于FPN模型的风险评估方法适用于对易流态化货物海上运输风险进行评估,且评估结果比用传统的风险评估方法得到的结果更加客观、准确,能为易流态化货物海上运输的风险预判和航线规划提供参考。