基于径向基函数的多船舶相互通信信号干扰消除研究

为解决多船舶之间的信号干扰,影响通信质量的问题,提出基于径向基函数的多船舶相互通信信号干扰消除方法。设置岸边基站以及海洋中的船舶,分别作为发射机以及接收机。考虑多船舶通信时的直射、海面反射以及大气管道折射路径,构建多船舶相互通信的信道模型,确定多船舶通信信号的特征参数。将所获取的特征参数作为径向基神经网络的输入,利用聚类算法确定隐含层节点中心及径向基函数宽度。引入遗忘因子,利用梯度学习方法训练径向基神经网络,调节隐含层神经元数量及权值。利用完成训练的径向基神经网络,抑制多船舶相互通信信号干扰。实验结果表明,该方法能够有效消除静态干扰以及动态干扰下多船舶通信信号中的干扰成分,降低信号传输误码率。

移动互联技术在多船舶通信目标定位中的应用

船舶通信目标定位为船舶导航、避障等提供技术支持,为保障船舶通信目标定位较为准确,研究移动互联技术在多船舶通信目标定位中的应用方法。该方法利用基于移动互联技术的相邻船舶通信节点距离计算方法,获得船舶通信节点距离后,通过计算船舶通信节点距离与距离误差之间关系,并对其求导后得到距离误差补偿量,对多船舶通信节点距离误差实施补偿。以补偿结果为基础,使用基于单移动信标的多船舶通信目标定位方法实现多船舶通信目标定位。实验结果表明,该方法可有效计算船舶通信节点距离并对其误差进行有效补偿,并在不同多船舶环境情况下有效对通信目标进行定位,具备较好的应用效果。

基于可变形部件模型的内河多船舶跟踪算法研究

内河航运事业的不断发展对电子巡航闭路电视(CCTV)监控系统的智能化水平提出了越来越高的要求。针对目前CCTV监控系统智能化水平较低、人工参与量较大的局限,提出了一种鲁棒的基于可变形部件模型的内河多船舶跟踪算法。该算法将每条运动目标船舶视为一个部分,通过最小生成树模型来建立各个部分之间的联系,并基于可变形部件模型的原理最终实现同时对多条目标船舶的鲁棒跟踪。为了得到精确的目标船舶外观模型,首先对目标区域进行梯度方向直方图(HOG)特征提取,然后利用模糊支持向量机(SVM)算法进行训练得到每条目标船舶的参数化的外观模型。其中,由于模糊SVM中模糊度的引入,对不同的输入训练样本赋予不同的重要性,因此将获得比线性SVM算法更加精确的目标外观模型。结构化的学习方法保证了在目标运动过程中该算法能即时更新目标间的空间相互关系参数,实现鲁棒的跟踪效果。实验结果表明,提出的算法适用于在内河环境下鲁棒、有效的多目标船舶跟踪。

基于图像匹配的多船舶图像拼接方法

传统多船舶图像拼接方法在使用实践过程中,存在无法对多艘高度相似的船舶进行特征区分,导致在拼接过程中拼接位置出现错误的问题。提出基于图像匹配的多船舶图像拼接方法,首先通过引入M-KAZE算法,对高相似度的船舶进行细节的非线性尺度特征识别计算,使每张船舶图像的特征更为清晰;接着,引入稀疏特征像素点拼接算法对多张船舶图像的稀疏特征进行关联计算,从而完成多艘船舶图像的准确拼接;最后,通过仿真实验证明提出方法的可行性。

物联网环境下多船舶智能体决策信息支持技术

随着物联网的快速发展,传感器网络被广泛应用于船舶智能系统中,逐渐成为船舶信息化建设的重要基础。传感器网络能够为多船舶智能体系统提供大量船舶运行的实时感知数据,为智能决策提供决策依据和信息支持。本文对物联网技术和基于物联网的多船舶智能体决策系统进行了深入研究,在此基础上,提出了多船舶智能体决策算法。

近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法

近距离多船舶通信网络由于路由冲突容易导致信道拥塞,为了提高网络的连通性,进行拥塞控制优化设计,提出一种基于自适应信道修复和链路均衡的近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法。构建近距离多船舶通信网络的信道传输模型和路由探测协议,采用波特间隔匹配方法进行链路拥塞的疏导模型设计,结合自适应链路转发协议进行网络通信的路由修复,实现信道均衡设计,提高信道传输的吞吐量,实现路由协议优化设计,可以降低功率损耗,提高路由连通性和链路吞吐量,避免网络拥塞。仿真结果表明,采用该方法进行近距离多船舶通信网络拥塞控制能提高网络通信信道的均衡性,数据准确传递率得到提高。

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

利用传统多船舶联合通信系统对数据信息进行传输,存在数据传输效率低,容错率低的问题。针对上述问题,设计一个基于物联网的多船舶联合通信系统。该系统设计主要分为3部分:1)构建系统整体框架;2)根据框架设计系统硬件,包括中央控制芯片设计、联合通信接口设备设计、A/D转换芯片设计;3)设计系统软件,为系统硬件提供运行逻辑,包括系统控制模块设计、联合通信接口模块设计、信息传输模块设计。结果表明:随着传输数据总量的增长,本系统传输效率和容错率一直控制在90%以上,远远高于基于CAN总线的联合通信系统、基于时变协作的联合通信系统的传输效率和容错率。

多港口多船舶同时行进下航行调度的数学模型设计

为了提高多港口多船舶同时行进下船舶航行的畅通性,进行航行调度数学模型的优化设计,提出一种基于并行网格控制的多港口多船舶同时行进下航行调度的数学模型,采用均匀阵列分布模型构建船舶航行的网格结构模型,在齐次Sobolev空间构建船舶均衡调度的非线性微分控制方程,采用对合Cauchy-Hadamard积分控制方法进行调度模型渐进寻优,在Lyapunove有限域中得到全局调度的平衡性边界条件,实现船舶航行的并行优化调度。仿真结果表明,采用该模型进行船舶航行调度能提高港口的吞吐量,航线的运载能力增强,调度模型的稳定性较好。

多船舶图像中的特定特征定位技术

传统特定特征定位技术在定位多船舶图像时抗干扰能力较差。针对这一问题,设计了一种新的多船舶图像定位技术,首先根据船舶行驶速度计算出多船舶图像中需要定位的船舶图像位置,然后利用监测器和跟踪器对船舶图像进行定位,定位过程分为数据监测、位置跟踪、位置判断、特定特征定位、结果显示五步,最后与传统定位技术进行了实验对比,结果表明,给出的特定特征定位技术在定位多船舶图像时抗干扰能力时,抗干扰能力更好。该技术具有很好的发展空间,值得推广使用。

长江散杂货程租多船调度规划

为优化长江散杂货运输在动态市场需求下的船舶调度方案,构建整船和非整船程租两种模式下的多船舶调度规划模型,选择每船最佳运单集和航行路线。模型以多船舶程租在研究期内的总利润为目标,考虑货物装卸时间窗、港口位置、运价、运量、船舶位置、载货状态、以及运力等约束,采用以线性尺度变化计算父代种群适应度、锦标赛选择算子构成的遗传算法求解模型。利用武汉—上海段的散杂货程租数据,运行PyCharm CE+python 3.7,得到每艘船舶的调度优化方案。结果显示:非整船模式下单船和多船的成本、运力利用率均优于整船运输模式,个别船舶的利润在整船模式下较高,而多船总利润仍是非整船模式较高。因此长江散杂货程租船舶运营宜采用非整船模式。

Research on a Multi-grid Model for Passenger Evacuation in Ships

In order to enhance the authenticity and accuracy of passenger evacuation simulation in ships, a new multi-grid model was proposed on the basis of a traditional cellular automata model. In the new model finer lattices were used, interaction of force among pedestrians or between pedestrians and constructions was considered, and static floor fields in a multi-level exit environment were simplified into cabin and exit static floor fields. Compared with the traditional cellular automata model, the multi-grid model enhanced the continuity of the passengers'track and the precision of the boundary qualifications. The functions of the dislocation distribution of passengers as well as partial overlap of tracks due to congestion were realized. Furthermore, taking the typical cabin environment as an example, the two models were used to analyze passenger evacuation under the same conditions. It was found that the laws of passenger evacuation simulated by the two models are similar, while the simulation's authenticity and accuracy are enhanced by the multi-grid model.

Dynamic analysis of multibodies system with a floating base for rolling of ro-ro ship caused by wave and slip of heavy load

Common effect of wave and slip of internal heavy load will make rolling of the roll-on ship serious. This is one of the important reasons for overturn of ro-ro ships. The multibodies System with a floating base is composed of ro-ro ship and slipping heavy load. This paper takes the rolling angle of the ship and the transverse displacement of the heavy load on desk as two freedoms. Making use of analysis of apparent gravitation and apparent buoyancy, the wave rolling moment is derived. By use of dynamic method of multibodies system with a floating base, dynamic equations of the system are established. Taking a certain channel ferry as an example, a set of numerical calculation have been carried out for rolling response of the ship and displacement response of the slipping heavy load under common effect of synchro-slipping heavy loads and wave.

A Multidisciplinary Method for Evaluating Ship Stability

The aim of this paper is to present the main results arisen from the joint efforts of the public-private partnership in being between CCII （Centro Cultura Innovativa d＇Impresa） of University of Salento and Apphia s.r.l.. This paper will focus on the results of the core of the OBSS （on board stability system） module that, starting from the exact 3D geometry of a ship hull, described by a discrete model in a standard format, the distribution of all weights onboard and the data acquired by the system, calculates ship floating conditions （in draught, heel and trim）. The proposed approach is based on geometry meshes represented by an universally accepted file format （named OBJ） first developed by Wavefront Technologies. Demonstration of the validity of the results is done by the authors using as hull model a simple rectangular box.