老铁山—长兴岛VLCC外海航路安全水深的确定

为确保长兴岛北港区30万吨级油船泊位正常营运，科学合理地规划老铁山水道至长兴岛北港区的外海航路，对国内外关于航道水深的标准、规范和影响船舶富余水深的要素进行对比分析.基于MATLAB 8.0平台，利用芳村公式、Eryuzlu（1994）修正公式和Norbin公式计算船舶在开敞水域航行时的下沉量、富余水深和安全水深，并画出满载VLCC在开敞水域航行时的下沉量、富余水深、安全水深在不同航速情况下随水深与吃水比值变化的曲线.根据《海港总体设计规范》、芳村公式、Eryuzlu(1994)修正公式和Norbin公式，计算出在开敞水域航行的满载VLCC在不同航速下所需的下沉量和外海航路安全水深.运用该方法提出老铁山水道至长兴岛北港区外海航路的安全水深建议值.该方法可为渤海湾其他有VLCC码头的外海航路设计提供一定的参考.     

中国沿海主要港口推荐航线算法及其实现

为弥补现有船舶电子海图导航系统不能进行航线自动规划的不足,通过整理《中国航路指南》中的转向点,建立转向点关系库,进而形成中国沿海主要港口间的航线网络.利用静态路网中求解最短路径的A*算法,引入恒向线航法计算公式作为A*算法的启发式函数,设计并实现中国沿海主要港口推荐航线算法.实验结果表明,A*算法能够有效、便捷地规划出船舶航行的安全航线.该算法可应用于电子海图显示与信息系统(Electronic Chart DisplayInformation System,ECDIS)等,可为我国沿海航行的船舶自动推荐《中国航路指南》中的航线,给船舶航行提供参考,对科学航海、船舶安全航行和船员减压等具有实践意义.     

AIS和RADAR/ARPA在保障船舶安全航行中的应用探讨

基于AIS和RADAR/ARPA在航海应用功能上的分析,在探讨AIS和RADAR/ARPA在保障船舶海上安全航行时各自优缺点的基础上,阐述了AIS和RADAR/ARPA在船舶安全航行中的优势互补,为综合使用航海仪器确保船舶安全航行提供新的途径。     

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。     

电子潮汐图表的开发和应用

为弥补纸质"潮汐表"、静态曲线图和TotalTide等产品在船舶驾引等实际应用中的不足,通过采集"潮汐表"上的整点数据,利用Windows+Visual Studio 2005开发平台,开发出电子潮汐图表.在上海港船舶引航实践中试用表明,该电子潮汐图表简单明了、方便实用、易于推广应用;借助该电子潮汐图表,船舶驾引人员可方便地查看每个潮位站任意时刻的精确潮高,对减轻船舶驾引人员工作负担,减少可能出现的差错,保障航行安全具有实用价值.     

弯曲航道的设计

较系统地分析航路中弯曲航道的设计要求,详尽地探讨船舶安全航行对航道有效宽度的要求;为解决弯曲航道的设计问题,从确保船舶航行安全的角度,重点分析对航道宽度的要求;分析不同类型弯道的设计方法.     

智能船舶背景下《1972年国际海上避碰规则》的修正

鉴于智能船舶的快速发展使得对《1972年国际海上避碰规则》的修正尤为迫切，根据智能船舶的含义和自主分级，从船舶避碰实践视角分析智能船舶与规则之间一些不可避免的冲突，如在智能船舶的适用性、任何能见度下和互见中的行动规则等方面存在的冲突。提出在船舶不同自主级别下对公约修正的认识和建议，以期促进船舶航行安全，为国际海事组织及相关立法机构梳理和修正法规提供参考。     

模糊综合评判中零关系指标对船舶航行环境安全评价结果的影响

为更合理地评价水域航行环境,确保航行安全,在分析影响船舶航行安全主要因素的基础上,建立船舶航行环境安全评价模型,探讨零关系的取舍对评价结果的影响.结果表明:不能因为某些指标的隶属度为零就将其舍去,否则将降低评价结果的可信度.     

基于贝叶斯网络的内河船舶碰撞人的失误分析

为分析对船舶航行安全有显著影响的人的因素,引入SwainGuttmann模型和贝叶斯网络分析内河船舶碰撞事故。依据SwainGuttmann模型的信息处理过程(感知、决策和行动)梳理内河船舶碰撞形成机理。利用领域专家知识和小样本量数据学习法构建贝叶斯网络,计算网络节点间的条件概率。利用贝叶斯网络的不确定性知识推理方法,得出影响船舶航行安全的关键人的因素。该结果与真实事故案例统计结果相吻合,这说明SwainGuttmann模型和贝叶斯网络适用于对内河船舶航行安全的综合分析。     

船舶航道航行危险度评估方法研究

为了保证船舶交通安全,避免海损事故,对航行危险度进行评估是一项非常重要的工作,影响船舶交通安全的因素是多方面的,以往许多专家学者从不同角度提出了不同的方法,但在实际运用中还存在着一些问题。随着系统理论的发展和数学工具的完善,本文提出用航行危险度进行评估船舶交通安全,首先分析了影响航行安全诸因素,并对其进行定量化,最后运用灰色系统理论,建立了评价船舶航行危险度的模型。本文所研究的航道航行危险度,是指用于评价各种类型船舶在某一水域、航道中危险程度及可能性的大小。航行危险度是安全评价的重要内容之一。     

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.     

应用北斗卫星导航系统的船舶AIS数据采集

为克服自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)在船舶动态监控中存在盲区这一缺陷,研究如何通过北斗卫星导航系统转发AIS数据,以使得监控区域覆盖陆上AIS基站的盲区以及实现装载北斗卫星导航系统船舶周围指定船舶的监控.将本船AIS接收的周围船舶AIS信息添加优先权位后存入相应数据库中;采用数据选择、过滤、压缩等技术处理数据,通过北斗卫星导航系统将处理过的数据发送到岸上基站.通过北斗卫星导航系统转发AIS信息,能有效监控AIS盲区内没装北斗卫星导航系统的船舶,有效增大船舶动态监控的范围.     

基于北斗二代系统的船载定位终端

为确保船舶航行安全,利用北斗二代卫星导航技术,设计船载定位终端.该终端以S3C2440ARM处理器和Windows CE 6.0嵌入式系统为核心,以外围电路为辅,采用最小二乘算法,实现船舶的导航定位.通过MATLAB软件对可见卫星数目和水平精度因子进行计算和分析,论证方案的可行性和可靠性,进一步推动北斗船载终端在航行中的应用.     

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.     

基于AIS数据和LSTM网络的船舶航行动态预测

为进一步提高船舶航行动态预测的精度,提出将长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络应用到船舶航行动态预测。将船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据转化为航行动态时间序列数据用于LSTM网络的训练和测试。将预测结果与传统的航迹推算法、BP(back propagation)神经网络法等的预测结果进行对比,结果证明:基于LSTM网络的船舶航行动态预测模型具有精度高、鲁棒性强、通用性好等特点。预测结果可以为船舶交通管理中心(vessel traffic services,VTS)的监管提供参考,在预警船舶碰撞、搁浅等事故方面具有较高的实际应用价值。     

地震海啸与船舶安全

研究我国地震海啸的历史及近年我国地震海啸发生的情况,发现越洋海啸对我国沿海船舶安全的影响较小;讨论地震海啸对各种情况下船舶安全的影响,提出海啸中航行、锚泊或停泊中船舶安全控制的方法和具体措施.     

大型船舶在港口航道的操纵安全综合评价法

为给港口航道规划、大型船舶通航安全、船舶营运、船舶操纵提供科学依据,首先利用层次分析法和模糊综合评价法得出大型船舶在港口航道的操纵隐患指标评价值;然后通过运用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统的试验方法,获取模拟大型船舶运动参数和船舶航迹带运动轨迹,得出船舶在航道操纵过程中的风险指标评价值;最后把上述两指标评价值结合起来,得到大型船舶在港口航道的操纵安全性综合评价值.该综合评价值可用来分析评价现有的操船环境和改善后的操船环境对大型船舶操纵安全性的综合影响.