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.     

基于线性自抗扰控制的船舶航迹积分滑模控制器

为解决欠驱动船舶航迹直线和曲线跟踪控制问题,选取能解决航向不稳定等非线性问题的Bech模型,借助双曲正切函数,构造期望艏向方程,将航迹控制问题转化为航向控制问题。设计3阶跟踪微分器,对期望艏向及其微分信号进行精确提取。采用变结构积分滑模面函数设计非线性误差反馈控制律,加快系统收敛速度,提出基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的船舶航迹积分滑模控制器。该控制器的线性扩张状态观测器对系统内外总扰动进行在线估计与实时补偿;引入Hurwitz多项式,减少需整定的参数。仿真结果表明,航迹收敛快速准确,无超调,对外界干扰具有较强的鲁棒性。控制器参数具有一定的普适性,故其适用范围广。     

基于减聚类ANFIS模型的船舶横摇运动实时预测

为准确高效地预测船舶在波浪中的航行状态以保证人员、货物和船舶的安全,提出一种基于减聚类的自适应神经模糊推理系统(Subtractive Clustering based Adaptive Neural-Fuzzy Inference System,SC-ANFIS)模型.SC-ANFIS模型使用减聚类算法对输入样本进行聚类分析,得到模糊规则数,并建立神经模糊推理系统,再使用结合BP算法与最小二乘估计算法的混合算法对建立的预测系统进行优化训练,得到最优的预测系统模型,并使用自相关分析确定预测系统模型的输入.运用该模型对大连海事大学科研教学船"育鲲"号的横摇运动进行实时预测,结果验证了该方法可行、有效,并具有较高的预测精度.     

考虑碳税成本的班轮航线配船与航速优化

针对在节能减排背景下的班轮航线配船与航速优化问题,通过引入碳税政策,将船舶的CO2排放量转换成碳税成本,以班轮周总营运成本最小化为目标,建立航线配船与航速优化非线性规划模型,并设计结合枚举的逐步逼近求解算法。选取4条集装箱班轮航线,利用标准算例库中的数据进行数值试验,结果验证了模型和算法的适用性和有效性。敏感性分析表明:随着碳税税率的提高,船舶航速呈现下降趋势,航线配船数量则呈现增加趋势;虽然船舶周总营运成本增加明显,但总CO2排放量却在下降,且下降幅度逐渐变小。     

复合材料船全船有限元分析方法

为建立复合材料船全船有限元分析方法,基于中国船级社《海上高速船入级与建造规范》针对铝合金或钢质高速船的全船有限元分析方法,采用复合材料单层力学特性赋值方法对某双体复合材料船赋予材料属性,开展全船有限元分析。对载荷及载荷施加、工况定义和衡准等进行讨论,修正总纵载荷施加方法和工况定义,验证应变衡准在复合材料高速船全船有限元分析中的适用性。本文方法具有很好的操作性和实用性,对复合材料船的结构铺层设计与优化、规范标准制定及发展具有一定意义。     

基于长时间间隔序贯SAR图像的运动舰船跟踪方法

针对长时间间隔序贯SAR图像中运动舰船位置变化大、不易跟踪的难题,提出一种融合航迹起始和图像特征的匹配跟踪方法.首先从SAR图像中检测出舰船,得到舰船图像切片,并提取舰船的图像特征、空间位置信息;然后根据速度和加速度约束,将不同时刻的舰船关联,形成多条候选航迹;最后采用特征匹配差异最小原则筛选出舰船航迹,实现运动舰船跟...     

海监船舶导航与监控管理信息系统

从技术实现角度出发,结合海监船舶航行方法、区域及受控监管等特点,对海监船舶导航及监控技术和信息需求做深入研究,设计并初步实现海监船舶导航与监控管理信息系统.     

双向航道船舶交通流元胞自动机模型及仿真

为提高整个航道系统的通过能力,避免航道资源闲置浪费,在NaSch模型的基础上制定船舶追越和对遇规则,建立可变道的双向航道船舶交通流元胞自动机模型。通过模拟允许变道和禁止变道两种情况下的船舶交通流,得出船舶流量、平均航速与船舶到达率的关系。研究发现,允许变道可以在不影响交通秩序的前提下有效增加整个航道系统的船舶流量和平均航速:当航道船舶交通流较为密集时,允许变道可以明显增加船舶流量;当航道船舶交通流较为稀疏时,允许变道可以明显增加平均航速。     

基于DAB变换器的舰船中压直流混合储能系统端电压限制

为解决脉冲负载投切对舰船中压直流(medium voltage direct current,MVDC)电力系统的冲击,引入基于双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的锂电池-超级电容混合储能系统。鉴于传统功率分配策略无法实现对超级电容端电压的主动限制的缺点,引入混合储能系统功率比的概念,建立锂电池功率传输与超级电容功率传输之间的联系;结合DAB变换器电压变比匹配度,提出一种新型动态补偿功率分配策略;采用直接功率控制在MATLAB/Simulink中进行仿真。结果表明,这种策略能有效平复脉冲负载投切对直流母线的冲击,实现闭环功率分配,对超级电容端电压进行主动限制,从而新型动态补偿功率分配策略的有效性得到验证。     

基于信息熵的内河船闸服务客户满意度评价

为衡量内河船闸服务对象的服务感受与期望,提出一种内河船闸服务客户满意度评价模型.基于客户满意理论,考虑船舶延误及其不确定性,从船闸的服务条件、服务环境、服务活动和客户交互等4个方面提出满意度测评指标体系.利用指标调查评分中的信息熵,得到指标的复合权重,并根据信息熵进行基于延误的指标差异性分析,构建内河船闸服务客户满意度评价模型.通过案例分析发现:现阶段船员对京杭大运河苏北段船闸服务总体上是满意的(满意度为78.6%);延误越少,满意度越高,船员对延误的容忍在2~6 h之间;改善船闸的增值服务和及时公布延误信息有利于提高船闸服务的满意度.通过分析引起船员满意或不满意的原因,提出相应的措施来改善或增强船闸服务,为船闸的管理优化提供依据.