基于船舶-流场耦合作用的内河航段船舶航行虚拟辅助驾引

[目的]为进一步提高船舶航行的安全性,对船舶辅助驾驶决策相关内容开展研究。[方法]针对选取的两段内河典型航段,基于实时数字航道流场信息,考虑航行规则约束,模拟船舶-流场耦合作用下的复杂流场航段虚拟辅助驾引。模拟南京和东流航段的虚拟辅助驾引,给出相应的安全驾驶方案,在航行过程中对船舶速度、位置和航向等信息进行实时追踪。[结果]仿真结果表明,基于Fluent二次开发的船舶-流场耦合作用的算法可有效解决船舶多自由度运动耦合和船舶-流场多物理场耦合的解耦问题;遇见弯道或分汊时,操小舵角长距离航行可以在避免降速和较大横移的同时实现船舶的安全航行。[结论]该算法可以有效对接数字航道流场信息,开展复杂流场环境下内河航段船舶航行的过程模拟,结果可为内河航段船舶智能航行决策提供数据支撑。

国际标准电子海图显示系统的关键开发技术研究

依据数字化海道测量数据传输标准和电子海图内容与显示规范,结合S-57数据解析和海图显示过程,以国际标准电子显示系统开发关键技术为研究重点,提出海图数据结构设计和海图快速显示方案,实现了国际标准电子海图显示系统的开发。

基于多功能航标的海事监管模式的研究应用

传统海事监管以人员查询、船舶报告为主,数据获取手段单一,信息处理水平较低,存在监管时效性差等局限。针对上述问题,结合航道内广泛布设的航标,以多功能航标数据的采集、存储、分析和应用为基础,融合现有的海事监管信息,提出一种基于多功能航标的海事监管模式,从而推进海事监管信息化建设,提高监管效率,使内河海事监管现场化、实时化。通过实验验证,多功能航标信息系统运行稳定,在实时获取数据、辅助海事监管方面取得良好效果。

基于多线程的船载自动识别系统报文解析

为了改善单线程模式下船载AIS报文解析效率低下,实时性不高等问题,设计一种基于多线程技术的AIS报文解析优化系统。通过研究AIS报文的相关特征,分析AIS报文解析的需求,总结一般AIS报文解析方法容易出现的问题。提出利用多线程解析AIS报文的思想;对比多线程的各种关键技术,根据AIS报文特点提出一种利用事件同步的多线程船载AIS报文解析方法,并给出具体实现步骤。在VC++环境下实现该方法,并应用于工程项目。实践证明:该方法与一般的单线程和多线程AIS报文解析相比,系统资源占用少、实时性高,并具有较高稳定性。

基于OGRE3D的三维内河航道仿真系统研究

内河航道水深、地形随季节变化较大,很大程度上制约了船舶安全高效航行.针对这一问题,提出内河航道虚拟仿真系统,真实展现航道地形和水深情况,为船舶航行提供有效辅助.研究以航道测量数据的处理为基础,主要进行地形高程数据提取、地形数据格网化,以及BJ-54坐标转换,并结合Ogre 3D引擎技术,实现航道三维可视化和适合船舶航行航道的划分.应用结果表明,航道三维效果逼真,具有较强的沉浸感,仿真系统能够为船舶正确指出安全航道,满足内河航运需求.

城市供水管网优化调度研究现状

简要介绍了优化调度的主要内容及研究现状,供水管网的优化建模及算法求解。优化调度能够确保管网处于最优运行状态,使管网运行及维护成本得到降低,最终社会及经济效益得到改善。

我国内河航道信息化发展现状

详细介绍我国内河航道及其航运发展概况,重点梳理长江干线航道、西江航道、京杭运河等我国主要内河航道信息化发展现状,系统阐述当前内河航道信息化发展中应用的关键技术,并在以上分析的基础上提出航道信息化发展趋势。现状综合分析结果表明,我国内河航道信息化建设现阶段整体仍处于向数字化转型的初级阶段。

我国内河虚拟航标显示符号研究

针对我国内河虚拟航标显示符号不统一的问题,借鉴当前相关国际组织和国内外机构对海区虚拟航标显示符号标准化研究思路,划分了我国内河虚拟航标种类,提出各虚拟航标显示符号标准。通过分析我国内河不同航标虚拟化的适应性,将内河虚拟航标划分为航行标志、信号标志、专用标志和通用标志4类共9种标志,并对应提出各虚拟航标"圆形标识"和"菱形标识"2种显示方法,其中推荐使用"圆形标识"显示符号。

基于Unity3D+BIM的航道三维场景构建关键技术研究

本文提出了在Unity3D平台下解决航道地形曲面生成、航道BIM模型整合、水面渲染等关键问题的技术方案,并结合实际工程进行了开发验证,实现了精美航道三维场景的构建。

长江干线浮标锚缆漂浮物缠绕问题研究现状及解决思路

本文详细介绍了长江干线锚缆漂浮物的类别和特点,重点阐述锚缆防缠绕方法研究现状和应用效果,初步分析船舶螺旋桨、生活垃圾粉碎机及农用器械等其他领域防缠绕方法对锚缆防缠绕研究的借鉴意义,并在以上分析的基础上提出浮标锚缆防缠绕装置的研究思路。现状综合分析结果表明,浮标锚缆防缠绕方法以旋转类装置效果最佳,但其结构及参数有待科学设计,防缠绕效果和免维护时间有待进一步提升。

长江干线典型航道要素感知点布设及采集设备技术要求研究

本文针对长江干线航道要素感知设备种类多、布设技术要求不统一的问题,在已有工程经验和相关研究的基础上,对水位、航标、能见度等四种典型航道要素感知设备布设技术要求进行了系统性研究,提出了典型航道要素感知设备的布设原则,明确了布设选址、布设间距和设备选型等技术要求,为规范长江干线航道要素感知设备布设,提升感知数据的科学性和准确性,确保航道信息化工程建设成效提供了技术支撑。

河工物理模型断面制作数字化系统的设计与实现

针对河工物理模型断面人工制作存在的效率低、耗时长、精度无法保障等问题,设计断面制作数字化系统,实现断面原始提取数据到雕刻文件数据的自动生成。经实际测试,系统数据自动化处理过程准确、高效,大幅减少了断面制作的中间操作过程,满足模型试验要求。

航道整治工程BIM关键技术研究及应用

针对航道整治工程BIM技术应用中测量数据集成信息丢失、模型更新繁琐等问题,采用Autodesk BIM平台,研究BIM技术在航道整治工程应用中的关键技术,阐述实现方法,并在武汉—安庆段航道和燕子窝水道航道整治工程中进行示范应用。研究成果可为航道整治工程BIM技术应用提供借鉴。

长江干线桥墩承台警示标设置条件及方法研究

长江干线桥墩承台警示标现有设置条件不够具体、设置方式适用范围不全,不利于相关标准的贯彻落实和航标的维护管理。通过深入分析通航桥孔类型、桥墩所处水域范围、承台尺度、水位变化范围等具体因素要求,提出了长江干线桥墩承台警示标设置具体条件建议,并结合实际应用需求,探讨提出了抱墩式自浮装置和窄回旋半径浮标两种标志设置方式,为桥墩承台警示标的设置提供了参考。

基于BIM和GIS的航道整治建筑物维护分析方法

针对航道整治建筑物维护分析手段单一、定量分析缺乏、系统性评估不足的问题,提出一种基于BIM和GIS的航道整治建筑物维护分析方法,实现整治建筑物损毁的定量分析和评价。将研究成果应用在界牌水道整治建筑物维护管理中,验证了BIM和GIS技术在整治建筑物维护管理应用的可行性,实现了三维展示、建筑物损毁分析、航道演变分析、整治建筑物状况分析等功能,解决了整治建筑物维护分析手段单一、系统性评估不足的问题,可为航道整治建筑物的维护管理提供有效的手段。