“平安海区”建设评价指标体系研究——以浙江省为例

为推进"平安海区"建设,客观评价"平安海区"的建设成效及相关措施的落实情况,促进软、硬件资源配置优化,引导和推动"平安海区"建设深入可持续发展,构建"平安海区"建设评价指标体系。以浙江省为例,通过调研相关部门、专家函询及会议咨询,按照指标体系选取的基本原则,对选取指标进行了多次优化调整,运用德尔菲法(DM)和层次分析法(AHP)构建的评价指标体系包含三个层次,其中,一级指标3个,分别为否决指标、定性指标和定量指标;二级指标12个;三级指标26个。根据专家评价尺度表取均值建立各级元素的标定值矩阵,得出同级指标的相对重要度,经一致性检验后确定各指标的权重系数。经专家咨询、试用评判,结果表明:构建的指标体系能较为全面、客观地反映浙江"平安海区"的建设成效,凸显出后期建设需关注的重点,与经验评价结果较为一致,验证了提出的评价指标体系的科学性及可行性,可为"平安海区"建设评价指标体系的推广提供参考。

沿海湾口水域船舶定线制设计方法

针对沿海湾口水域船舶交通流复杂且干扰因素较多的特点,构建船舶航迹集中度模型和船舶会聚区附近的船舶航行干扰度模型,提出湾口水域船舶定线制设计方法和流程。以福建三都澳口水域为例,通过船舶航迹集中度和船舶航行干扰度的计算分析,提出三都澳口水域船舶定线制初步设计方案。通过专家咨询与调查,验证提出方法和流程的可行性。

面向海上风电工程的船舶助航系统设计与实现

为保障海上风力发电机及船舶通航安全,以海上风力发电机为实施载体,设计一种适宜于海上风电工程水域的船舶助航系统。该系统由警示灯模块、雷达应答器模块、AIS虚拟航标模块、颜色标绘模块、远程控制模块等组成。经实践应用表明,该系统可在远距离有效提醒船舶及时避让,特别是能提高夜间或能见度不良条件下船舶驾驶员识别海上风力发电机的能力,可为船舶避让预留充足的决策时间。与传统导助航设施相比,该系统能够多重融合、远近互补,具有较强的实用性和优异的警示性,可有效降低船舶碰撞海上风力发电机的概率。

海上风电场作用下的导航雷达电磁波散射场强计算研究

针对海上风电场对导航雷达探测性能的影响问题,提出了一种风电场作用下的雷达电磁波散射场强计算方法.首先应用电磁场和电磁波理论,结合第一和第三类贝塞尔函数,对单台风机不同极化条件下的电磁波散射场强核算模型进行研究;然后通过引入风机群阵因子分析风电场多台风机作用下的雷达电磁波散射场强计算方法.对某海上风电场的雷达散射场强仿真研究结果表明,在风电场作用下雷达电磁波散射场具有明显的方向性,最大场强散射方向的波瓣宽度约为10°.

基于云计算的海事信息处理模式

为搭建合适的海事云计算模型及其处理框架,根据海事信息化建设过程中存在的问题,对海事数据及信息特征进行分析,将海事数据分为基础数据、动态数据等类型,同时得出海事数据所具有的复杂性、异构性等大数据特征。以此为基础,对当前的海事业务系统进行介绍,以体现大数据技术应用于海事信息处理中的必要性。对云计算当前的发展情况进行介绍,根据其特点对云计算的应用进行可行性分析。最终提出合适的海事云计算模型及其整体框架的构建,以提高海事信息处理的效率。

基于AIS数据的船舶冲突概率检测方法

针对高交通量的港口水域和动态航行场景下有效的船舶碰撞风险感知问题,提出一种冲突概率检测方法。基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据挖掘(Data Mining,DM)提取船长、航速和相对方位这3者与最小安全距离(Safe Distance of Approach,S_(DAmin))的关系,构建动态领域模型;在此基础上,考虑港口水域船舶航行的动态性和船舶位置预测的不确定性,基于蒙特卡洛仿真根据不确定性分量的概率密度函数,在船舶不确定性运动方程模型中插入每个随机样本点,利用确定性求解器对冲突概率进行求解。结果表明:该方法能在高交通量的复杂动态环境下及时、准确地检测碰撞风险,可为船舶冲突的判断和智能避碰提供理论依据和指导。

基于感知差异的多船会遇冲突评估方法

为提高海上交通监管中的多船会遇冲突评估能力,保障船舶航行安全,提出一种考虑船舶感知差异的多船会遇冲突评估方法。采用水域自适应的船舶领域作为冲突量化的依据,综合考虑冲突中船舶间的时间接近度和空间接近度以及不同大小船舶对冲突的感知差异,构建有向的船舶冲突严重度量化指标;基于多船会遇场景中的冲突关系,建立多船冲突有向图网络,并结合冲突属性和网络拓扑属性量化节点船舶的参与度,确定多船冲突中的关键节点船舶。以浙江舟山一处受限水域进行实例验证,试验结果表明:该模型可准确识别不同大小船舶对冲突的感知产生的差异,对受限水域中的多船会遇场景进行有效冲突评估,为海上交通监管提供科学理论支持。

基于改进NSGA-Ⅱ的船舶避碰决策辅助算法

针对避碰决策问题对算法时效性和轨迹分布性的要求,改进一种基于多目标优化算法的NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting in genetic algorithmⅡ).采用按需分层策略和考虑父代支配信息的算数交叉算子策略,降低了算法的时间复杂度,加快了收敛速度;提出动态分布适应度策略,控制了帕累托集在目标空间的分布.在此基础上,分别建立决策方案的安全性和经济性目标函数以及驾驶员对决策安全性的偏好函数,通过改进NSGA-Ⅱ对避碰决策方案寻优.试验结果表明,改进NSGA-Ⅱ的收敛速度和分布性有所提升,证明了改进算法的有效性和优越性;在构建的四种船舶会遇场景下,算法均能寻得多个兼顾安全性和经济性的避碰决策方案,为驾驶员避碰决策提供参考.