基于多级模糊综合评价法的黄浦江各弯曲航道航行危险度评价

为对黄浦江各弯曲航道的航行危险度进行评价,依据各弯曲航道航行环境的特点,运用结合专家调查法的层次分析法建立黄浦江各弯曲航道航行危险度评价指标体系,并获取各指标权重.通过各指标评价标准设定隶属度函数,运用多级模糊综合评价法对黄浦江各弯曲航道进行航行危险度评价.专家验证表明该危险度评价结果正确.该方法在船舶驾引人员制定内河弯曲航道船舶操纵预案或航道管理部门预报弯曲航道危险度等级等方面具有实用性.     

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。     

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。     

考虑通航环境因素的智能船舶航线规划

为提升智能船舶航线自动设计方案的合理性,考虑船舶通航环境因素的影响,提出一种考虑水深、潮高、风、浪、流的智能船舶航线规划算法。基于Delaunay三角剖分算法,提出一种环境建模方法,利用船舶航行安全水深理论在环境模型中搜索禁航区。利用切线图法建立可航网络。基于船舶力学原理对船舶干扰力进行建模,提出一种在环境干扰力影响下的可航网络权值修正方法。将提出的智能船舶航线规划算法用于对浙江舟山衢山岛北部水域的实例分析。仿真结果表明,该算法能够为不同环境下的不同尺度船舶规划出合适的航线,也能够为相同船舶给出适应不同环境的规划结果,从而证明该算法的有效性。     

《船舶航行安全标准体系表》的编制

在分析船舶交通运输领域中众多国家标准和行业标准现状的基础上,综述《船舶航行安全标准体系表》体系分层思路;着重叙述《船舶航行安全标准体系表》的体系构架总图和各层次上标准的分布与组成;编制《船舶航行安全标准体系表》.     

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.     

航行中船舶预防螺旋桨缠绕异物的技术探讨

航行中船舶的螺旋桨缠绕异物在沿海和狭水道时常发生,对船舶的航行安全带来危害。为了避免这种事故的发生,需要船舶驾驶员熟悉螺旋桨的工作状况、船舶的特性、航道的环境,更需要船舶驾驶员有熟练的航海技术、较强的责任意识。     

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.     

船舶航行环境可视化仿真

为制定大型船舶和危险品船舶的监管方案,提高海事管理部门应对各种危险情况的能力,降低实际训练的成本和风险,采用虚拟现实技术构建船舶航行环境仿真系统.该系统利用ArcGIS和Creator等可视化建模软件建立三维地形和船舶、航标等三维实体,以Vega管理三维场景,模拟雾、白天、黑夜等自然现象.系统在湄洲湾LNG船舶监管方案设计中得到实际应用,为LNG船舶监管方案的设计和优化提供辅助和支持.     

船上水文气象资料的融合

为及时综合利用最新水文气象信息,提高船舶航行安全和营运效益,根据数据融合原理,采用求取极大值融合的方法,对船舶现有的水文气象资料从像元级、特征级、决策层等3个不同层次进行数据融合,应用于航海水文气象资料并进行综合分析判断.通过"育锋"轮从韩国光阳返回江苏南京整个航程的传真报文资料分析与航行实际情况对比发现,实际情况与应用该方法综合分析判断的中值或平均值比较接近,证明该方法对正确利用船上现有资料,尽可能解读出符合实际海况的航海环境条件,提高分析和预报水平,保证航行安全、提高营运效益具有一定的参考价值.     

基于航标效能的内河航标分级方法及应用

为探寻更为科学的内河航标分级方法,提出以航标效能为标准对内河航标进行分级的构想.首先,借鉴海上交通安全评价方法,建立内河航标效能评价层次结构,并利用层次分析法计算各层次指标权重.其次,运用模糊综合评价法构建内河航标效能评价模型,初步探索基于航标效能的内河航标分级标准.最后,探讨基于分级理论的航标配布优化方法和分级管理模式.该方法能有效地弥补航标配布过程中暴露的某些缺陷,优化航标配布体系,提高航标管理效率,进而提高内河航标助航服务质量.     

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.     

港口水域风险评估结论一致性分析模型

为使港口水域风险评估更加可靠,分析港口航行风险评价方法的一致性.以不同港口水域风险评价方法的评价结果为基础,建立国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)推荐的一致性分析模型;根据不同方法的不同侧重点,利用模糊聚类分析方法对港口航行风险的各种评价方法的相似度进行计算、分类;通过两种模型的对比,得出影响因素之间的关联和评价方法的一致性程度.实例证明,对评价方法的一致性分析使港口水域风险评估体系更为完善,可为海事安全管理提供决策支持。     

基于模糊综合评判方法的仰光河航道安全评估

应用模糊综合评判方法,分析仰光河航道的航道安全.将仰光河航道分成4个航段进行研究,考虑缅甸航运业的发展以及航道进出船舶的安全,对全部航道和每一段航道进行安全分析,基于航道情况、环境因素等,提出航道的模糊综合评判方法.该综合评判方法可以定量表示全部航道和每一段航道的危险度.     

基于集对分析的定线制水域航行环境的综合安全评价

为对日益增多的定线制水域进行综合安全评价,以分道通航制水域的航行环境为评价对象,从航行危险度入手,建立评价体系.利用集对分析理论的多元联系数,确定综合评价分级标准.通过融合相容矩阵法和均方差法的组合集成赋权法,确定评价指标权重.应用模型对定线制水域进行综合安全评价,结果表明,该模型具有较好的实用性和可靠性.     

长江航道航行环境风险评价

为对长江航道环境风险进行评价,利用物元可拓理论和熵权法,建立熵权物元可拓评价模型。以自然环境、通航条件、交通环境为一级指标,12个风险因素为二级指标组成风险评价体系。在该模型中,对量化的评价指标进行归一化处理,构建长江航道航行环境风险等级评估的经典域、节域和待评物元。通过熵权法确定指标权重,利用该模型计算关联函数值并进行关联度分析,确定长江航道航行环境风险等级及其变量特征值。选取长江江苏段某航段为实例,运用该模型定量评价该航段航行环境风险的大小。评价结果与实际情况相符,证明了模型的准确性和适用性。     

航线动态优化算法在海上搜救中的应用

为节省搜救船舶的搜寻时间、提高搜救效率、减轻船员负担、提高搜救能力,提出搜救航线自动设计算法.该算法引入空间数据索引结构实现航行信息的快速检索,提出基于航行信息空间连通矩阵的改进蚁群算法快速计算最佳航线,最后根据搜救形势自动优化搜救船舶航线.实验结果表明,该算法在计算效率上比传统方法有很大改善,而且能够成功应用于各种复杂航行环境中搜救船舶的航线动态设计.