内河船舶电力推进系统研究与设计

船舶电力推进是当今造船界研究的一个热点,而迄今为止我国尚无具有自主知识产权的电力推进产品,为此研究设计了内河船舶电力推进系统。根据电力推进系统的特性,对推进电机运动控制、推进系统运行状态控制和船舶电网谐波治理进行了深入研究,提出了解决方法。船舶的实际运行验证了设计方案的正确性。     

从大学与校办企业关系的演变看大学的社会型塑:体系再生产的视角

多次大规模创办并直接经营校办企业 (工厂 )是我国大学自建国以来的共同经历 ,半个世纪中 ,校办企业与大学的关系发生了多次重大变化。本文从体系再生产的角度对校企关系的三起三落进行了深入研究 ,重点分析了 2 0世纪 90年代大学所兴办的科技企业与大学关系的变化 ,试图从校企关系的演变这一侧面透视大学与社会的关系 ,进而探讨大学如何被社会所型塑的问题。     

船舶驾驶综合训练平台中的多人协同机制

为提高学员的培训效率,节约费用,满足多人协同训练需要,搭建船舶驾驶综合训练平台,提出一种网络同步方案,以保证网络的安全性、稳定性和场景的一致性。应用基于角色的访问控制(role-based access control,RBAC)模型对系统的角色和访问权限进行有效管理;提出基于交互混合图的串并行交互管理方法,解决交互中的串并行控制问题;对系统的异常情况进行分析,并给出解决方案。研发的船舶驾驶综合训练平台运行稳定,能满足船舶驾驶的多人协同训练。     

基于回归深度卷积网络的船舶图像与视频检测

为解决船舶图像与视频检测算法识别率低、实时性差的问题,提出基于回归深度卷积网络的船舶图像与视频检测方法。结合YOLOv2特征提取层和YOLOv3的特征金字塔网络(feature pyramid network, FPN)层思想设计新的网络结构,验证不同激活函数效果,采用聚类算法设计锚框大小。实验表明,相比于YOLO系列网络,本文的方法在船舶图像与视频检测中效果更好,在测试集上平均精度均值为0.920 9,召回率为0.981 8,平均交并比为0.799 1,在视频检测中每秒钟检测的帧数为78～80。为港口船舶智能管理和无人船视觉处理提供一种准确度高和实时性好的船舶检测方法。     

基于ARIMA-BP神经网络的船舶交通事故预测

为提高船舶交通事故的预测精度,提出将自回归综合移动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)模型与BP神经网络组合的船舶交通事故预测方法。该方法考虑船舶交通事故的复杂性和非线性因素,充分结合ARIMA模型与BP神经网络的优势,分别从简单加权和残差优化角度对ARIMA模型与BP神经网络的不同组合方法进行比较研究,并将其应用于2000—2018年英国籍船舶交通事故预测中。结果表明:与ARIMA模型、BP神经网络和ARIMA-BP的简单加权组合预测方法进行对比,ARIMA-BP的残差优化组合预测方法的预测精度最高,其均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为7.16、6.0和4.9%。本文提出的船舶交通事故预测方法可以为相关人员的决策提供指导。     

具有横倾抑制功能的船舶PID微分补偿航向控制

为改善船舶航向自动舵性能和减小船舶转向时的横倾幅度,提出一种基于模糊逻辑控制和滑模PID微分补偿的船舶航向保持控制策略。分析PID控制的积分超调问题和船舶转向时的横倾特点。对PID控制进行滑模变形,并引入微分项对PID控制的积分项进行补偿以消除积分超调。以横倾角和横倾角速度为输入设计模糊控制规则,对滑模PID微分补偿控制器参数进行调节以减小转向时横倾角。以集装箱船"MV KOTA SEGAR"MMG模型为控制对象进行MATLAB仿真。仿真结果表明:该控制器能够减小船舶转向时的横倾幅度,最大横倾抑制率可达71%;解决了PID控制的积分超调问题,具有参数易调节等特点。     

基于改进A*算法的内河水网航线规划及应用

为避免船舶搁浅、撞桥等事故的发生,研究针对复杂内河水网的航线规划算法及其应用模式。根据航道通航条件,设计内河水网的有向拓扑网络,并从添加航道约束条件、优化代价函数和估价函数三个方面对A^*算法进行改进,实现针对不同船舶参数的最优航线规划。结合船舶助航APP研究航线规划算法的应用方法,并以东莞水系为场景进行算法测试。结果表明,改进的A^*算法能够很好地应用于内河水网的航线规划,而且可在手机移动终端高效运行。研究的航线规划算法和应用模式对保障复杂水网的船舶航行安全具有重要的意义。     

面向船舶动态监控的全球3D场景管理关键技术

为克服目前船舶动态监控系统的不足,提高监控平台的直观性,提出使用3D可视化技术实现船舶在3D海域空间的直观管理.根据电子海图数据自动建立3D海域地理环境;利用基于Osg Earth的全球场景管理平台无缝融合陆上地貌与3D海域地理环境;利用金字塔技术有效组织影像数据,构建全球3D船舶动态监控系统.通过实验定量和定性分析了该方法的有效性,为面向船舶动态监控的全球3D场景管理提供了新的思路.     

在航集装箱船摇摆姿态的概率模型

为研究在航集装箱船的摇摆姿态尤其是横摇姿态,利用假定概率模型的方法对集装箱船关键位置处的摇摆姿态进行研究,并构建摇摆概率模型,讨论并确定该模型的相关参数,从而建立集装箱船摇摆姿态的概率模型。结果表明,集装箱船不同位置处的纵摇角、横摇角和垂向加速度的概率模型近似服从高斯分布,仅其相关参数不同。该方法从在航集装箱船摇摆姿态的角度为船舶航行安全研究提供一定的理论依据。     

舰船耗散性管网系统受损评估方法

鉴于对舰船耗散性管网的监测有别于常压封闭管网,其相关参数变化的瞬时性使得对受损后管网的快速辨识与评估存在一定困难,建立舰船耗散性管网系统的静态模型。基于该模型,对舰船管网的运行进行模拟并获得相应节点的各模态数据集。利用模糊理论对管网的运行状态进行评估,并以模糊聚类的隶属度作为参数来评估管网受损情况及对破损点进行定位。测试表明:该方法能够简便、快捷、有效地对舰船耗散性管网受损进行定位和评估,并获得直观的评估结果。