船舶领域研究现状综述

通过对船舶领域的相关研究进行系统性的分类综述,剖析其建模思想,研究其特点与局限性,便于后续研究者厘清船舶领域发展脉络的同时去发掘新的研究点,也可为开展船舶航行安全的研究者提供船舶领域方面的资料参考。

超临界二氧化碳动力循环在船舶领域应用

基于EBSILON软件对船用百千瓦级超临界二氧化碳动力循环系统进行设计,首先通过对美国桑迪亚试验室10.31 kW级超临界二氧化碳发电系统和麻省理工学院275 MW级超临界二氧化碳发电系统进行模拟,验证研究方法的可靠性。以再压缩循环为基础,开展450 kW级超临界二氧化碳动力循环系统设计和变工况计算分析。结果表明:设计的百千瓦级超临界二氧化碳动力循环系统对外输出功率为479.351 kW,热电转换效率为26.7%,满足设计要求。在设计工况下,系统运行的分流比范围为0.200~0.639,且认为分流比0.639这个点是S-CO_(2)动力循环系统开始对外作正功。在变工况下,系统对外输出功率随着系统流量增加而增大,随着再压缩机流量增加而减小,这也印证了从质量流量的角度来研究系统控制运行可行性。

基于船舶领域的桥区水域范围划定方法

桥梁布设在通航水域的桥墩以及通航孔在一定程度上限制了船舶的航行,划定桥区水域对指导船舶安全航行具有重要意义。通过梳理当前桥区水域法规中船舶航行限制,分析划定桥区水域的影响因素;以桥梁涉水桥墩对航道内在航船舶的影响为依据,基于船舶领域理论设计了桥区水域宽度和纵向长度计算方法,可依据桥梁特点及航道水域特征对桥区水域进行划定,实现桥区水域划定的一桥一策;利用该方法对长江某大桥的桥区水域进行划定。结果表明,与传统桥区水域划定方法相比,该划定方法能够在保障船舶桥区航行安全的基础上,减少对航道内正常航行船舶的约束,同时可避免岸线资源的浪费。

基于四元船舶领域的船舶碰撞危险度模型

文中提出基于四元船舶领域的碰撞危险度模糊评价模型.依据四元船舶领域确定安全距离边界,并结合碰撞危险检测圆和检测线判断碰撞危险;选取最近会遇距离、最近会遇时间、船舶间距离、本船坐标系下相对航向以及船速比作为碰撞危险评价指标,利用模糊理论得到船舶碰撞危险度计算模型.在追越、对遇以及交叉相遇局面下进行仿真验证.结果表明:提出的模型能够有效表征船舶之间的碰撞危险程度以及变化趋势.

船舶领域氨制氢技术研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)有着能量转化率高、低噪音、装置规模小的特点,装载在船舶上能够显著提高船舶的续航力、隐蔽性。PEMFC的原料氢存储问题一直是该技术的瓶颈,而氨制氢技术相对成熟,成本低,产物气中氢气浓度较高,在一定程度上能解决目前的储氢问题。氨制氢技术在节能减排方面也比较突出,有很广的应用前景。

增材制造技术在船舶领域的应用及技术现状研究

增材制造技术作为新型材料成型加工工艺,受到各个领域的关注。其在船舶领域拥有广阔的应用前景,主要被用于船舶零件的制造与维修,同时业界也在尝试将其应用于螺旋桨等大部件的制造中。阐述了增材制造技术在国内外船舶领域的应用,对船用增材制造构件的耐蚀性能及力学性能研究现状进行了分析,以期对后续的深入研究提供一定的参考。

内河水域船舶领域三维模型的研究

通过引入船舶领域的概念 ,以及借鉴船舶领域 (二维 )模型的思想 ,在结合内河船舶操纵与避碰以及航道特点的基础上 ,首次提出了狭窄水域船舶领域三维模型的思想 .综合实船操纵性试验的结果 ,并通过实例计算 。

内河典型水域船舶领域特征

为获取内河典型水域的船舶领域特征,利用船舶历史轨迹数据建立统计模型。通过网格化目标船周围水域,计算每一时刻下目标船周围距其最近的他船所占的网格,叠加每时刻下他船的网格分布,得到单船的网格密度图,对同一长度类型的船舶的网格密度图进行叠加,得到特定类型船舶的网格密度图。观测该网格密度图和分析该网格密度数据,得到特定类型船舶领域的形状和大小。分析结果表明:在内河典型水域,船舶领域的形状和尺度均与传统的基于理论分析的领域形状和尺度及海上自由航行水域船舶领域的形状和尺度有较大的区别。内河水域船舶的领域形状受船舶行为影响明显,呈非对称椭圆状,且椭圆长轴与船首向平行。船舶领域长度为船长的2.5~3.5倍,船宽的16~21倍;船舶领域宽度为船长的1.5~2.0倍,船宽的9~12倍。

基于船舶领域模型的港口受限航道通过能力计算方法

航道通过能力计算是航运规划中重要的基础性工作,而影响航道通过能力的因素很多,特别是许多经验性因素严重地影响了它的客观性.文中通过引入船舶领域模型,对港口受限航道通过能力进行了研究,提出了航道日交通量的理论模型,并将其运用到天津港主航道中,计算得到天津港主航道年交通容量.

基于AIS数据的船舶领域建模

为研究船舶领域,利用船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,提出一种船舶领域建模方法。根据样本选取目标船,通过提取目标船的周围船舶,对周围船舶相对目标船的运动轨迹进行拟合,从而求取船-船最近距离,以该最近距离确定目标船周围最近船舶的相对位置分布,构建出船舶领域统计模型。以最近船舶的相对位置分布为样本,运用统计学的方法,进行样本估计,进而确定船舶领域的形状和大小。利用荆州渡船区域的AIS数据,对该模型进行验证,并通过对比分析横穿航道的横驶船与航道内直航船以及不同尺度的上行船舶和下行船舶的船舶领域特征,得到不同类型船舶的领域特征差异。结果表明,利用该模型所确定的船舶领域与实际情况相符。

基于船舶领域和MMG的最晚施舵点/CRI研究

提出了一种基于MMG和船舶领域的LSP计算模型,以及改进的空间碰撞危险度(space collision risk index,SCRI)/时间碰撞危险度(time collision risk index,TCRI)模型,并进行了计算机仿真.结果表明:水动力模型精度可满足研究与实践要求;基于二分法的LSP模型能快速、可靠收敛;LSP和SCRI/TCRI模型更符合海员通常做法和避碰规则的公认理解.

能见度良好时影响船舶领域的因素的重要性分析

为了对能见度良好时影响船舶领域因素的重要性进行评价并进行因素约简,降低船舶领域模型的复杂度,本文选择主成分回归算法和基于粗糙集算法对其进行分析。利用主成分回归算法得到了影响船舶领域的因素的重要度;利用基于粗糙集算法得到了影响船舶领域因素的约简集与因素重要度。对两种方法得到的结果进行比较,确定了影响船舶领域因素的重要性。结果表明,船舶大小、船舶类型、船舶速度、会遇角度、密度和驾驶员级别较重要,风、浪、流、能见度的重要度次之,且风、浪、流对船舶领域的影响可以忽略。

基于MMG和船舶领域的对遇局面自动避碰

为研究开阔水域中船舶对遇局面下的自动避碰方案,对对遇局面中两船会遇的不同阶段进行划分,在此基础上进一步分析实现船舶自动避碰需对会遇局面要素进行的定义和计算。提出使用船舶三自由度MMG水动力模型和平移中心椭圆船舶领域模型理论,研究对遇局面避碰要素数值化计算模型和不同阶段的自动避碰方案规划。仿真结果表明:三自由度MMG水动力模型精度能够满足研究和应用要求;基于二分法的数值计算模型能可靠、快速地收敛。研究成果能为最终实现船舶对遇局面下的自动避碰奠定坚实基础。

内河并列桥梁桥区水域船舶领域模型与通过能力研究

在现有船舶领域模型的基础上,根据内河并列跨河桥梁通航孔布置的特点,提出了适用于该桥区水域的船舶领域模型。利用该船舶领域模型,可计算得到代表船型船舶的通过能力,从而为桥梁建设、通航安全管理及海事纠纷处理提供依据。

船舶领域新兴技术主题识别技术研究

针对船舶领域技术研究攻关与未来发展需要,对船舶领域技术相关的大规模、多源异构科技文献数据进行采集与整合,构建定量化分析指标及特征,建立新兴技术主题识别模型。以船舶领域“无人作战平台”技术分支为例,运用新兴技术主题识别模型,识别出了“无人作战平台”领域前十大新兴技术及突发关键词,通过将模型计算结果与《新装备新技术(2019)》进行研究比对,证明了该模型的有效性和准确性。

基于小波分析的船舶领域与其影响因素变化关系

为研究开阔水域中船舶领域与船舶领域影响因素之间的变化关系,应用小波分析算法,以渤海和黄海北部水域船舶自动识别系统数据为基础,应用MATLAB中的小波工具箱对船舶领域及船舶领域影响因素进行小波变换,得到不同影响因素值下的船舶领域。结果表明:船舶领域随船舶大小、速度的增大而增大,随会遇角度的增大而减小,随其他影响因素变化的规律不明显。

基于动态水域网格计算的船舶领域研究

为了满足现代船舶的发展需求,结合船舶自动识别系统(AIS)数据量巨大,包含了丰富的船舶信息等优点。本文利用SQL2012对AIS数据进行处理,建立包含船舶静态信息和动态信息的数据库;借助C#程序语言,构建以中心船舶为原点的网格坐标系,并以船舶间相对距离方位计算周围船舶在网格中的相对位置坐标;对同长度和类型的船舶进行网格叠加计算,并以船舶频数的方式进行统计,采用数据处理软件Matlab以最小二乘法的方式对统计结果进行处理;对研究水域的主要船型不同尺度的船舶领域进行对比和统计分析,并对不同船型船舶领域略作讨论,总结得出开阔水域船舶领域的特点。

基于船舶领域的雷达图像区域编码方法

为了克服VDR雷达图像压缩质量与压缩比之间的矛盾 ,根据船舶航行特点和避碰原理 ,采用局部优先原则 ,研究了基于船舶领域的雷达图像区域 (ROI)编码方法 :对直接影响船舶安全的船舶领域进行无损压缩 ,其他区域进行有损压缩。试验表明 :该方法在不影响事后对雷达数据进行分析的情形下 ,可以提高图像压缩比 3倍～ 5倍以上 。

基于模糊理论的船舶领域模型研究

在分析船舶领域的模糊特性及其影响因素的基础上,提出一种基于AIS数据和模糊理论的船舶领域模型建模方法。首先介绍从AIS数据中提取船舶会遇样本的方法,引入模糊避让度概念,并提出避让度隶属度函数的确定方法,根据避让度及船舶最近会遇点分布情况确定船舶领域边界。最后应用实际数据对所提出的方法进行验证。结果表明:该方法可以根据AIS数据确定水域的船舶领域。

基于船舶领域模型的航道饱和度评定系统研究

根据交通工程学原理提出的航道饱和度概念,从船舶流量和通航容量的计算方法出发,利用藤井的船舶领域模型,开发设计"航道饱和度评定系统";并利用该系统计算分析虾峙门航道饱和度,对航道进行安全评价。