航行控制算法的智能评估架构设计

控制算法测试验证评估是确保智能船舶航行性能可靠性和安全性的关键。本文梳理了国内外智能评估技术的发展现状,以Transas船舶航行模拟器为船舶智能航行虚拟测试平台,进行航行控制算法测试评估。根据船舶直线段和弯曲段航行特征建立评估指标,提出航行控制算法智能评估系统的设计思路、框架结构和构建流程,初步建立虚拟仿真测试下的船舶航行控制算法智能评估体系,指出该智能评估系统所涉及的关键技术。基于以上研究,对船舶航行控制算法虚拟测试评估技术和未来改进方向进行总结。

船舶避碰虚拟测试场景生成方法

结合虚拟测试验证要点,梳理测试场景构成要素,实现场景要素跨域融合,构建测试船、目标船和环境间的博弈与对抗行为特征,针对场景表示的3种抽样层次,提出面向虚拟测试的场景生成方法。基于场景优化生成方法,在场景组合生成方法的基础上离线生成测试场景,主要针对参数空间的边缘场景,让智能算法参与场景生成过程,其场景覆盖度更低,通过测试高风险的边界场景,以测试特定系统性能效果。以单船避碰为例,在虚拟仿真测试平台进行仿真验证,结果表明优化生成后的场景文件能够有效降低场景生成数量,显著提升生成效率,且在场景交互博弈、覆盖率和可重复测试等方面具有良好性能。

船舶智能航行的物理测试平台设计及应用

受测试成本、安全性、可靠性等因素的制约,需要依托以模型船为载体的物理实验平台实现从虚拟仿真测试到全尺寸实船测试之间的过渡。本文基于“航行脑”系统体系架构设计思想,采用船-岸-云分布式监控与数据采集架构,研发由能源管理、感知、决策、执行、通信等模块组成的船舶智能航行功能物理试验平台,打造“求新”系列缩尺比自航船模。开展回转试验、Z形试验、单船自主循迹、船舶编队等测试,验证了系统的有效性,并提出未来改进方向。

基于数字孪生的测试场景架构及应用研究

虚拟测试场景在智能船舶评估中占有重要地位,数字孪生技术能够对现实环境进行描述、预测,实现智能现实环境与虚拟场景的交互映射。本文探索如何将数字孪生应用于智能船舶虚拟测试,构建船舶和环境数字孪生体来实现船舶在现实环境中如何获取数据、在哪获取数据,获取何种数据映射到虚拟测试场景中,并寻求更为准确的参数。初步构建出基于数字孪生的船舶虚拟测试场景架构,基于该架构进行虚拟测试前后以及船舶远程操作时延优化应用,该架构具有一定的有效性和可靠性。基于数字孪生技术能够提高智能船舶虚拟测试系统的效率和操作精度,增强实验结果的可靠性。

新一代航运系统体系架构与关键技术研究

文章综述了近年来国内外绿色智能航运领域的研究进展和工程实践现状,包括业界在载运装备、基础设施、运营服务等方面的最新研究成果和绿色化、智能化技术应用情况,总结了当前发展中存在的问题和技术瓶颈。面向未来水路运输发展的需求和挑战,提出新一代航运系统的定义及其绿色化、智能化、韧性化的特征;通过梳理分析新一代航运系统的基本内涵,设计了系统的体系架构,运用信息物理系统的方法理论,将层级结构划分为:要素单元级、功能系统级及架构集成级;阐述了系统的核心组分:绿色智能船舶、数字生态设施、可靠岸基支持和韧性运营服务,给出系统的整体框架。在梳理分析系统基本服务和功能逻辑的基础上,阐述该系统物理“船-港-货”、信息“人-机-环”的运行模式,明确了运输船舶组织运营“岸基驾控为主,船端值守为辅”的航运新业态,凝练了航运系统规划设计技术、绿色智能航运装备技术、数字生态航道建养技术、船舶运行智能控制技术、交通运营组织技术、水上应急救援技术,及测试验证评估技术等关键技术;通过构建数字化的创新技术体系,能够支撑“人-船-岸-云”的高度协同,实现信息互联、系统共建和体系性创新,促进航运科技高质量发展。提出水路运输未来的变革性方向,研究成果可以有效指导新一代航运系统的规划设计与建设应用,为自立自强的水路运输技术研究和标准体系构建提供有力支撑。

内河新一代航运系统构建的思考

内河航运是综合运输体系和水资源综合利用的重要组成部分,在促进流域经济发展、优化产业布局、服务对外开放等方面发挥着重要作用,具有货物适应能力强、单位承运主体运量大、单位质量物流成本低、能耗小污染低等优势,但运输网络整体布局亟需完善,科技创新应用不足,资源集约利用水平和系统韧性有待提升。本文简述了我国内河航运的发展现状,对当前制约发展的主要问题进行了总结,根据未来水路交通的绿色、智能和韧性的发展趋势,提出了内河新一代航运系统的构想和发展建议,为内河运输的技术创新和融合应用提出了创新思路。

传感器数据在船舶数字化中的应用价值与挑战

智能船舶是未来船舶的发展方向,其基础条件在于实现船舶数字化。本文从船舶数字化的概念出发,介绍了船舶数字化的基本特点。船舶数字应用建立在数据基础之上,通过介绍传感器数据在实时监控、优化管理、虚拟模型、趋势预测以及自主航行这五个方面的应用实例,阐明传感器数据在船舶数字化中的应用价值。在实现数据价值过程中存在多种阻碍因素,其中缺乏保证传感器数据质量和可用性的统一标准是船舶数字化面临的主要挑战。通过上述分析,可为船舶数字化的发展提供参考和建议。

船舶航行交通事件实时检测技术研究现状与展望

船舶航行交通事件检测依赖基于历史数据的离线检测方法,检测模型适用性差,难以满足监管人员的实时监测需求。通过分析船舶异常行为检测、航行事故检测等现有交通事件检测技术,可以发现:在数据层面,监测数据来源单一、环境信息缺失;在方法层面,基于统计、风险评估等经典模型的事件监测方法效率高但准确性低,基于神经网络、图像识别等机器学习的检测方法准确性高但效率低;多源数据融合、多项技术结合的交通事件检测方法成为实时检测方法的发展趋势。在此基础上,梳理了实时船舶航行交通事件检测的3项关键技术:(1)海事大数据技术:高效处理船舶运动数据和航行环境数据,统一多源异构数据结构标准,降低数据源单一造成的事件误报率;(2)船舶行为动态建模技术:利用知识图谱等技术融合船舶航行情境信息,在不同船舶运动环境下利用深度学习、语义关联、图神经网络等方法构建不同的船舶行为模型,提高检测准确性;(3)实时分析和可视化技术:结合平行系统进行虚实系统间信息传递,定性分析检测结果,实时显示检测全过程,提升监管过程中的人机交互效率。然后,提出了包括数据采集、后台服务和客户端应用3个功能模块的交通事件平行检测系统;该系统具备实时接收并处理船舶航行数据、分析并预测交通状态、动态检测并预警交通事件和仿真结果展示等功能。从数据融合、交通状态感知和交通虚实映射3个方面,展望了面向海事监测实务的实时检测技术发展方向。

51800 DWT(C)化学品/成品油船改挂意大利旗所做的修改

本文主要介绍51800DWT(C)化学品/成品油船改挂意大利旗后各个专业针对其要求所做的修改。

船舶数字孪生及其服务全生命周期研究综述

近年来,以物联网、人工智能、云计算及大数据等为代表的新一代信息技术正在对传统船舶行业掀起一场颠覆性的产业变革。船舶行业相继提出了制造业与航运业向智能化、服务化转型升级的重要战略,实现智能制造与智能服务,增强各方的核心竞争力。面对"智能化、服务化"作为转型升级主攻方向,船舶行业需要解决的瓶颈之一是如何基于船舶单一数据源,建立船舶物理空间与信息空间的交互与共融,推进船舶全生命周期的智能化服务与一体化发展。针对这一挑战,提出船舶数字孪生的概念,阐述船舶数字孪生的系统组成、运行机制、关键技术等。在此基础上,探讨数字孪生在船舶全生命周期的应用展望。

内河散装水泥船事故原因分析及安全管理对策

分析几起散装水泥船发生倾覆事故的原因,总结现有的散装水泥船存在的缺陷,指出对散装水泥船的建造(或改建)。

进一步加快船舶结构调整——就《老旧运输船舶管理规定》颁布访交通部水运司负责人

近日,交通部颁布了《老旧运输船舶管理规定》(今年8号部令,以下简称“新规定”),自2006年8月1日起施行。为什么要颁布新规定?新规定对2001年颁布的《老旧运输船舶管理规定》(下简称“2号令”)做了哪些修订?新规定实施有什么重要意义和积极作用?为此,记者专程采访了交通部水运司有关负责人。

浅谈1000t货驳改建自航简易货轮的实践

湖北省蕲春县航运公司在当前水运市场不景气、老旧船舶多、设备老化的情况下，结合自身的实际，以现行船舶“建造规范”、“营运检验规程”为依据，将原１ ０００ ｔ货驳成功地改建为１ ０００ ｔ级自航简易货轮。

2010年国内沿海跨省运输液货危险品船舶运力分析报告

2010年，国内沿海液货危险品船舶运力总量平稳增长，结构调整步伐进一步加快，老旧船舶比例持续降低，船舶整体技术水平稳步提高。截止2010年底，从事国内沿海跨省运输的液货危险品船共1360艘，920．1万载重吨，分别是2009年底的106.3％和109.3％。按照《老旧运输船舶管理规定》的划分标准，船龄12年以上老旧船舶的艘数比例较2009年下降了7个百分点，

散件货船面临革新和淘汰的选择

在集装箱化运输浪潮的强力冲击下,多用途散件货船队开始迅速萎缩,其在国际航运市场的份额不断减少,散件货船面临革新和淘汰的选择。但是,多用途散件货船正在进入新的发展时期,当前全球造船业需扩大投资,开发现代化和电子信息化的多用途散件货船。