基于协调度的海上专业救助力量部署决策研究

针对当前海洋生产结构调整带来的海上救助需求变化和缺少救助力量部署决策工具等问题,提出一种基于协调度的海上救助力量部署复合决策方法。通过建立协调度评价模型对救助单元救助能力和海上救助需求进行协调性分析,运用层次分析法(AHP)对海洋经济发展中存在的海上救助需求进行评价,使用基本图形分析法建立各海洋产业对不同等级的专业海洋救助船的需求模型,构造空间分布。运用此方法对专业救助力量实际值守海域进行计算及分析,进一步优化部署方案。结果表明:通过此方法得到的部署决策意见与多数可查的海上救助应急处置情况十分接近,验证了该方法的有效性。

基于船舶交通流仿真平台的三峡通航调度方式研究

随着社会经济发展和调度技术水平的提高,三峡通航调度水域逐步扩大,船方的过闸需求也发生了一定的变化。在对调度水域发展演变和船方过闸需求分析的基础上,提出一种新的三峡通航调度方式——“基于申请时间的排队制”,并通过船舶交通流仿真平台进行模拟验证。仿真结果表明:“基于申请时间的排队制”的调度方式可以在不降低船闸通航效率的基础上,进一步满足经济社会发展和船方过闸需求,具有一定的优势。

船舶进出港未报告行为识别技术方案

根据法规的要求,船舶进出港时需在规定的时间内向海事机构报告进出港信息。为识别船舶不按规定的时间报告进出港信息的行为,规避船舶靠离泊过程中的不安全因素,提高海事执法人员的监管效率,开展船舶进出港未报告行为识别技术研究。基于Flink流式数据引擎识别船舶靠离泊行为,结合海事进出港报告系统数据判断船舶进出港时是否按要求在规定的时间内进行进出港申报。该技术已在某海事信息化平台中应用,并已成功识别出相关违规船舶。应用结果表明,该技术能识别船舶进出港未报告行为,特别是未按规定的时间报告的行为,能显著提升进出港报告管理中的海事监管效率。

检修期三峡-葛洲坝枢纽船舶过闸调度建模与优化

为解决三峡-葛洲坝枢纽船闸检修期船舶待闸时间过长、通过效率低等问题,根据检修期三峡-葛洲坝枢纽调度要求,建立船闸检修期三峡-葛洲坝枢纽船舶过闸调度模型,将船舶过闸调度问题分解为闸室编排、船闸分配、时间表优化3个子问题。根据模型特性,分别构建Bottom-Left算法、考虑通航均衡的闸次分配算法和基于自适应秃鹰搜索的时间表优化算法对子问题依次进行求解。在检修期船舶过闸调度问题中,根据待闸船舶拥堵情况分为动态调度与静态调度两类场景进行分析。最后,以三峡-葛洲坝梯级枢纽通航的实际历史数据为例,将改进前后秃鹰搜索算法的优化结果进行比较。结果显示,一个调度周期内,船舶平均待闸时间可减少3 h左右,平均闸室面积利用率可达75%以上,船舶通过量可提升6艘。

“船闸+升船机”协同控制下的船舶调度优化

为提高“船闸+升船机”协同控制模式下的内河水运枢纽通航设施工作效率,分析该模式下通航设施和船舶过坝特点,提出一种用于“船闸+升船机”协同控制的基于滑动时间窗的船舶调度两阶段双目标整数规划优化模型。第一阶段采用滑动时间窗和先到先服务规则,设计不同船型的船舶过闸编队方案;第二阶段仍采用滑动时间窗,建立以船舶平均延误时间最短和最大泊位占用数最小为目标的双目标整数规划优化模型。使用带精英策略的非支配排序遗传算法(elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)进行求解,分别对船舶稀疏过坝、船舶密集过坝、船舶部分时段集中过坝3种情形进行仿真分析,并与不采用滑动时间窗的排队论模型进行比较。结果表明,3种情形下船舶平均延误时间均缩短了15%以上。

基于交互式细菌觅食优化算法的飞机基地维修人员调度

随着行业细分的逐步深入,航空公司将检修任务外包给基地维修服务提供商,以降低运营成本。针对外包模式下飞机基地维修人员调度问题,本文首先基于维修任务的分布式特征,结合维修服务提供商对成本控制的需求与维修人员对工作量分配公平的需求,构建调度模型。其次,提出与模型约束条件相结合的编码转换机制,基于结构重组思想以及群体内部信息交流方式设计交互式细菌觅食优化算法,并对模型进行求解。最后,基于分布式任务分配特点设计对比实验。实验结果表明,相较于原始细菌觅食优化算法、菌群优化算法、改进细菌觅食优化算法、粒子群算法、综合学习粒子群算法以及遗传算法,交互式细菌觅食优化算法具有更强的寻优能力、更高的搜索精度,以及良好的稳健性与收敛性能,能有效解决手动排班引起的耗时长、费力多等问题,提升飞机维修基地的运营效率。

基于双向航道与泊位资源协调的船舶调度优化

为提高双向航道港口船舶进出港调度效率,研究双向航道港口船舶调度优化模型和算法,考虑港口离散型泊位分配和双向航道通航规则等实际情况,以所有船舶总调度时间最短和总等待时间最短为目标,建立双向航道与泊位资源协调优化模型。针对模型中包含大型船舶乘潮进出港、会遇趋势、航道单/双向转换等约束特点,在NSGA-II算法基础上,采用启发式初始化种群策略、两点交叉和单亲交叉等寻优策略,设计求解双向航道与泊位资源协调优化算法。多组算例试验结果表明:改进后的算法在目标寻优和求解时间方面均优于NSGA-II算法,得到的调度方案符合实际调度过程,同先到先服务调度方案相比,总等待时间和总调度时间分别减少68.5%和29.2%,验证了模型和算法的有效性,为双向航道港口船舶进出港调度作业提供借鉴。

Improved Scatter Search Algorithm for Multi-skilled Personnel Scheduling of Ship Block Painting

This paper focuses on the optimization method for multi-skilled painting personnel scheduling.The budget working time analysis is carried out considering the influence of operating area,difficulty of spraying area,multi-skilled workers,and worker’s efficiency,then a mathematical model is established to minimize the completion time. The constraints of task priority,paint preparation,pump management,and neighbor avoidance in the ship block painting production are considered. Based on this model,an improved scatter search(ISS)algorithm is designed,and the hybrid approximate dynamic programming(ADP)algorithm is used to improve search efficiency. In addition,the two solution combination methods of path-relinking and task sequence combination are used to enhance the search breadth and depth. The numerical experimental results show that ISS has a significant advantage in solving efficiency compared with the solver in small scale instances;Compared with the scatter search algorithm and genetic algorithm,ISS can stably improve the solution quality. Verified by the production example,ISS effectively shortens the total completion time of the production,which is suitable for scheduling problems in the actual painting production of the shipyard.

船用LNG双燃料中速机特点及低碳运维管理

液化天然气(Liquefied Ntural Gsa a,LNG)是一种低碳洁净燃料,是实现航运业碳减排的过渡性关键燃料。甲烷是一种强温室效应气体,甲烷泄漏是LNG双燃料发动机面临的一个难题。通过优化双燃料机操作管理与科学维护来减少温室气体的排放,探索零排放发动机创新之路。结合多年双燃料发动机管理经验,可以进一步发掘商用船用双燃料发动机全生命周期使用价值,降低发动机日常运营过程中的碳排放,探索在当前双碳能源背景下的新型低碳运维管理方法。详细分析了瓦锡兰6L20DF型双燃料柴油机的特点及日常操作管理中的注意事项,从轮机管理角度给出双燃料机长期保持在燃气模式下高效运转及减少甲烷泄漏量的维护措施,通过提高船用双燃料发动机低碳运维管理水平确保船舶安全。

琼州海峡客滚船运输水域船舶交叉碰撞事故概率研究

文中采用ArcGIS绘制了2023年1月19日琼州海峡水域的船舶AIS轨迹图,分析该水域交通流结构和特征参数.利用Arena构建新海港至徐闻港船舶交叉碰撞仿真模型,经仿真得到06:00—07:00时段、13:00—14:00时段和22:00—23:00时段客滚船与穿越船舶发生碰撞概率较高.

基于混合遗传算法的动态车间调度系统的研究

分析了生产工艺计划与车间调度系统的集成原理,提出将CAPP模块与基于周期和事件驱动的滚动窗口调度有机地相结合,从而实现工序分段设计的CAPP系统和基于周期和事件驱动的滚动窗口再调度策略的生产调度系统的集成。在建立集成模型的基础上,对算法进行研究,把简单遗传算法(SGA)和模拟退火算法(SA)有机结合,使算法优化机制融合和优化结构互补,形成高效的混合遗传算法,使集成系统能适应连续加工过程中复杂的环境变化并高效地完成实时处理,减少突发事件造成的工序大范围的重新设计。实例验证了系统的可行性和有效性。

基于规则的海事自由文本信息抽取方法研究

海事数据的结构化处理是海事安全研究的一个重要步骤。目前,网络上存在着大量的海事相关信息,但多为不同格式的非结构化文档数据,可以采用一种基于规则的海事信息抽取方法,将海事自由文本转化为结构化的数据。通过网络爬虫从海事相关网页中得到待抽取文本数据,根据得到的文本信息定义抽取任务为时间、地点、船名和事故类型4个数据项,再根据抽取任务本身及其常见触发词构建自定义海事词库,用于自由文本的分词和词性标注;通过对大量事故语料的分析总结,编制抽取规则进行海事信息的抽取,形成结构化的海事数据。以长江海事局网站的事故详情为数据源,采用基于规则的抽取方法进行实验。实验结果表明,时间信息抽取的准确率为100%,召回率为91%;地点信息抽取的准确率为94.52%,召回率为69%;船名信息抽取的准确率为97.75%,召回率为86%;事故类型信息抽取的准确率为96.67%,召回率为87%。

基于改进遗传算法的远洋渔船船队调度路径优化

为实现远洋渔船船队调度路径优化,提高调度工作效率,减少船队的运营成本,对远洋渔船船队调度路径问题建立数学模型.运用在选择和交叉策略上改进的遗传算法对模型进行求解.仿真结果表明,改进的遗传算法能有效解决传统的遗传算法易陷入早熟收敛的问题.利用该算法能快速生成具体的调度方案,且使运营成本减少,可有效解决远洋渔船船队调度路径问题.

海上应急输送保障调度模型研究

为满足海上应急输送保障的需要,将海上应急输送保障调度问题分为3类。重点分析大型岛屿应急救援输送保障的问题,综合分析应急输送保障调度的安全性、时效性和经济性要求,建立了基于多船型多目标的应急输送调度模型,为快速解决应急输送保障调度问题,对该模型进行了简化。实例分析该模型能够快速有效地解决多目标的应急输送调度问题。

集装箱多式联运的多维数据分析与数据挖掘

在对集装箱多式联运各环节进行深入分析基础上,基于雪花型架构构建了多式联运多维数据库,在此基础上对其进行多维数据分析,进而对多维数据库中的数据进行了数据挖掘.前端展示证明了该技术运用于集装箱多式联运信息处理的可行性和有效性,可为集装箱多式联运提供决策支持.

多停泊基地约束下港口拖轮作业的一体化调度优化

在分析拖轮调度问题基本性质的基础上,结合多处理器任务调度理论,构建了以拖轮总作业时间最小化为目标函数、考虑多停泊基地条件下的一体化调度优化模型;针对问题特点设计了混合模拟退火算法并对其进行求解;以二维实整数的方式作为解的表现形式,在初始解的生成过程中加入首艘可用拖轮的启发式规则,并运用三点交叉的方式产生新解.数值实例结果表明,所提出的算法收敛性较好,求解结果比现行调度规则所得结果的优化率提高了20%.对系统参数的分析表明:移泊作业所占比例和到港船舶类型对目标函数的影响较大;在拖轮配备中,总作业时间对拖轮配备情况具有极弱的敏感性,而在不同装卸作业时间下总作业时间的变化无规律性.

关于三峡通航调度系统智能化建设的思考

三峡枢纽是长江黄金水道的瓶颈和关键节点,三峡通航调度系统是其高效运行的核心主要业务系统,随着智能交通、智能航运的蓬勃发展,对三峡通航调度管理提出了新的需求;如何进一步提高三峡通航调度能力和水平,建设一套覆盖全面、功能齐全、安全高效的智能调度系统成为三峡通航的重要研究课题。本文以三峡通航调度系统为研究对象,结合三峡通航调度应用现状和业务需求,分析三峡通航智能调度流程、功能和技术需求,进行三峡通航智能调度系统建设的探索和研究。

基于Arena的三峡船舶积压疏导策略效果研究

自2003年三峡船闸建成通航以来,库区通航需求逐年攀升,三峡船舶过闸需求和船闸通过能力不足之间的矛盾日益明显,过闸船舶积压趋于常态.为确保船舶签证取消后船舶通航的安全有序,提出水上交通管控线方案.通过分析2013年三峡船闸船舶过闸数据,设置Arena仿真参数,结合排队论建立船舶过闸Arena仿真模型,动态模拟船舶通过三峡船闸全过程.分别得到有、无管控线的作用下坝前锚地船舶排队时间和排队长度.对比分析表明,相对于未设置管控线方案,实施合理的管控线方案以后明显缓解了船舶的过闸积压问题,缩短了船舶在坝前锚地的排队时间和排队长度.

偏好泊位约束下的集装箱港口离散泊位分配问题

在集装箱码头中,泊位调度系统是影响码头作业调度的重要环节,而泊位分配问题又是其首要问题。为了揭示泊位偏好对泊位分配问题的影响,重点从集装箱码头泊位分配问题和基于船舶泊位偏好问题两方面展开研究,为对泊位分配和泊位偏好进行协同优化配置,建立泊位偏好约束下的多目标混合整数数学模型。并且采用CPLEX进行求解。通过算例说明模型的有效性,并通过实验分析船舶对泊位的偏好的影响。结果对港口具有的实际应用价值,拓展了对离散型靠泊计划的研究。

港口业船舶优化调度模型设计

以港口船舶计划调度为研究背景 ,分析了港口业计划调度的特征 ,提出了生产计划调度的系统框架 ,并在此基础上建立了以船舶拖期惩罚费用为最小 ,多种因素约束下的调度模型 ,将人工智能技术应用到实际生产调度中 ,实现分层次。