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Pipe-assembly approach for ships using modified NSGA-Ⅱ algorithm 被引量:3
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作者 Sui Haiteng Niu Wentie +2 位作者 Niu Yaxiao Zhou Chongkai Gao Weigao 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2016年第2期34-42,共9页
Pipe-routing for ship is formulated as searching for the near-optimal pipe paths while meeting certain objectives in an environment scattered with obstacles. Due to the complex construction in layout space, the great ... Pipe-routing for ship is formulated as searching for the near-optimal pipe paths while meeting certain objectives in an environment scattered with obstacles. Due to the complex construction in layout space, the great number of pipelines, numerous and diverse design constraints and large amount of obstacles, finding the optimum route of ship pipes is a complicated and time-consuming process. A modified NSGA-II algorithm based approach is proposed to find the near-optimal solution to solve the problem. By simplified equipment models, the layout space is firstly divided into three dimensional (3D) grids to build its mathematical model. In the modified NSGA-II algorithm, the concept of auxiliary point is introduced to improve the search range of maze algorithm (MA) as well as to guarantee the diversity of chromosomes in initial population. Then the fix-length coding mechanism is proposed, Fuzzy set theory is also adopted to select the optimal solution in Pareto solutions. Finally, the effectiveness and efficiency of the proposed approach is demonstrated by the contrast test and simulation. The merit of the proposed algorithm lies in that it can provide more appropriate solutions for the designers while subject certain constrains. 展开更多
关键词 pipe routing fix-length coding maze algorithm modified NSGA-II algorithm ship industry
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Improved Ship Target Detection Accuracy in SAR Image Based on Modified CFAR Algorithm
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作者 Yong Wang Tianjiao Guo 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2018年第2期18-23,共6页
A novel algorithm for the detection of ship target with high accuracy in the synthetic aperture radar(SAR) with high spatial resolution image is proposed. The SAR image may include not only the ship targets but also t... A novel algorithm for the detection of ship target with high accuracy in the synthetic aperture radar(SAR) with high spatial resolution image is proposed. The SAR image may include not only the ship targets but also the interferences such as the sea clutter,the strong reflection target,the sidelobe and so on.The conventional constant false alarm rate(CFAR) algorithm has some disadvantages,and it has not enough prior information about the size of the ships. Hence,it cannot separate the adjacent ships correctly. A comprehensive algorithm based on the modified CFAR algorithm and opening operation is presented to solve the problem,and the detection accuracy can be improved consequently. The results of SAR image illustrate the effectiveness of the method in this paper. 展开更多
关键词 ship detection OTSU algorithm constant false ALARM rate(CFAR) OPENING operation
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无人机立体视觉识别船舶航行风险仿真 被引量:1
3
作者 刘小飞 李明杰 喻佳 《计算机仿真》 2024年第2期29-33,共5页
由于船舶交通受碰撞、搁浅、走锚等随机干扰因素的影响,导致对船舶航行目标的跟踪与风险预警具有较大难度。为增强海上航行的安全性,提出一种基于无人机立体视觉的船舶航行风险识别方法。引入双目视觉立体技术,获得目标船舶在航行过程... 由于船舶交通受碰撞、搁浅、走锚等随机干扰因素的影响,导致对船舶航行目标的跟踪与风险预警具有较大难度。为增强海上航行的安全性,提出一种基于无人机立体视觉的船舶航行风险识别方法。引入双目视觉立体技术,获得目标船舶在航行过程中的图像数据。利用卡尔曼预测器优化连续性自适应均值漂移算法,跟踪目标船舶,通过高斯混合模型识别船舶航行风险。实验结果表明,研究方法对不同海域的船舶跟踪曲线与船舶实际航行曲线具有较高拟合度,且上述方法的船舶航行风险识别正确率高于90%,且误报率低于0.2%,说明提出方法的应用可靠性较高。 展开更多
关键词 无人机立体视觉 立体匹配 卡尔曼预测器 连续性自适应均值漂移算法 船舶航行风险识别
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基于改进人工蜂群算法的船舶管路路径寻优算法分析 被引量:1
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作者 李铁骊 王文双 +2 位作者 刘海洋 杨远松 林焰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
[目的]人工蜂群(ABC)算法具有控制参数少、局部寻优能力强、收敛速度快的特点,但在解决路径寻优问题方面,存在容易陷入局部最优的缺陷。为解决船舶管路系统中的管路路径规划问题,提出一种改进的人工蜂群(IABC)算法。[方法]在传统人工蜂... [目的]人工蜂群(ABC)算法具有控制参数少、局部寻优能力强、收敛速度快的特点,但在解决路径寻优问题方面,存在容易陷入局部最优的缺陷。为解决船舶管路系统中的管路路径规划问题,提出一种改进的人工蜂群(IABC)算法。[方法]在传统人工蜂群算法的基础上,在跟随蜂的更新机制中引入遗传算子中的交叉操作,并对交叉算子的交叉概率采用自适应的策略;通过对种群进行的交叉操作寻找全局范围内的新解,并改进侦察蜂寻找新路径的方式,由原来的对路径经过的点进行更新改为对路径中的“路段”进行更新;随后,提出一种适应于解决分支管路路径寻优的改进人工蜂群协同进化算法。[结果]实例验证表明,改进后的人工蜂群算法相比标准人工蜂群算法其路径布置效果能够提升32.3%~37.4%,收敛速度能够提升17.7%~29.9%。[结论]无论是解决单管路还是分支管路,改进后的人工蜂群算法相比传统的人工蜂群算法求解质量更高、收敛速度更快、稳定性更好。 展开更多
关键词 船舶管路 人工蜂群算法 路径规划 协同进化
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基于A^(*)-动态窗口法的无人船动态路径规划算法
5
作者 王征 杨洋 +1 位作者 周帅 尹洋 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期13-18,共6页
为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗... 为使无人船在复杂的海上环境具备自主路径规划能力,保证其能够在未知环境中避开障碍物并准确到达目的地,结合A^(*)算法的全局最优特性和动态窗口法的实时性,提出了一种新的无人船动态路径规划算法。将A^(*)算法规划的路径点作为动态窗口法的局部目标点,并在中间路径点不可达时及时重新规划全局路径,形成了A^(*)-动态窗口法。动态环境下的仿真结果表明:该融合算法能引导无人船通过平滑的路径顺利到达目标点,证明了该算法的合理性和有效性,而与多种传统算法的对比结果,验证了所提A^(*)-动态窗口法的优越性。 展开更多
关键词 无人船 动态路径规划 A^(*)算法 动态窗口法
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基于分区进化遗传算法的无人船自导航规划研究
6
作者 宋雷震 吕东芳 《成都工业学院学报》 2024年第1期47-51,共5页
为解决无人船中的自导航路径规划问题,先对无人船的任务进行分层研究,再对其中的路径规划层进行分析。在完成航行环境的栅格化处理后,采用分区进化遗传算法(PEGA)对航行路径进行适应度值选取和交叉变异处理,以选出最优航行路径。实验结... 为解决无人船中的自导航路径规划问题,先对无人船的任务进行分层研究,再对其中的路径规划层进行分析。在完成航行环境的栅格化处理后,采用分区进化遗传算法(PEGA)对航行路径进行适应度值选取和交叉变异处理,以选出最优航行路径。实验结果表明,PEGA算法具有稳定的寻优性能,在迭代至30代时达到稳定状态,且稳定适应度值为0.58,并且该算法还能通过不同的目标需求完成不同的最优路线规划。 展开更多
关键词 分区进化遗传算法 无人船 自导航 交叉变异 路径规划
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基于改进樽海鞘群算法的船舶避碰决策及仿真实验
7
作者 徐言民 夏东升 +3 位作者 关宏旭 刘佳仑 李龙浩 律建辉 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2024年第2期397-402,共6页
文中针对多船会遇避碰决策中过渡依赖单一寻优决策的问题采用了加入自适应权重的樽海鞘群优化算法(weight salp swarm algorithm, WSSA),在算法中融入国际海上避碰规则(convention on the international regulations for presenting col... 文中针对多船会遇避碰决策中过渡依赖单一寻优决策的问题采用了加入自适应权重的樽海鞘群优化算法(weight salp swarm algorithm, WSSA),在算法中融入国际海上避碰规则(convention on the international regulations for presenting collisions at sea, COLREGs)和良好船艺的要求.使用速度障碍法判断船舶的碰撞危险度并将多船会遇避让的过程中避让的安全性、经济性以及船舶领域侵入程度作为建立避碰决策的目标函数.算法测试的结果中,WSSA与原始樽海鞘群算法(SSA)以及经典粒子群算法(partide swam optimization, PSO)相比较,WSSA算法在收敛的精度和速度方面都明显优于SSA和PSO算法.结果表明:WSSA在寻找最优碰撞路线的过程中迭代的次数更少,精度更高. 展开更多
关键词 改进樽海鞘 船舶避碰决策 多目标优化算法 国际海上避碰规则
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基于I-BESO的邮轮结构开孔耦合拓扑优化
8
作者 刘昆 肖凯隆 +3 位作者 吕萌 郭德松 鞠理扬 吴晓源 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第3期23-29,共7页
针对传统的BESO算法无法只优化开孔,文中以邮轮甲板纵桁、舷侧和贯穿孔结构为研究对象,改进BESO算法得到适用于多工况船体开孔孔型优化的I-BESO算法.对开孔孔型迭代优化,分析多工况下多种类开孔耦合优化.开孔体积减轻比达到20.92%,满足... 针对传统的BESO算法无法只优化开孔,文中以邮轮甲板纵桁、舷侧和贯穿孔结构为研究对象,改进BESO算法得到适用于多工况船体开孔孔型优化的I-BESO算法.对开孔孔型迭代优化,分析多工况下多种类开孔耦合优化.开孔体积减轻比达到20.92%,满足轻量化设计目标,并且缓解应力集中,使结构应力均衡分布. 展开更多
关键词 大型邮轮 拓扑优化 I-BESO算法 多工况 轻量化
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无人船红外图像单目视觉检测与跟踪研究
9
作者 熊守丽 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期159-162,共4页
无人船可用于海洋探测、军事侦查、军事打击等领域,结合GPS、AIS、无线通信技术以及图像视觉技术使得无人船实现智能化控制。无人船红外图像的单目视觉检测对实现目标检测以及跟踪具有至关重要的作用。本文提出使用YOLOV7算法对红外图... 无人船可用于海洋探测、军事侦查、军事打击等领域,结合GPS、AIS、无线通信技术以及图像视觉技术使得无人船实现智能化控制。无人船红外图像的单目视觉检测对实现目标检测以及跟踪具有至关重要的作用。本文提出使用YOLOV7算法对红外图像目标进行识别,确定红外图像训练集,对图像进行预处理后完成模型的训练及更新,最终实现对红外图像目标的识别。将KCF算法应用于红外图像目标跟踪,研究KCF算法对目标的跟踪流程,使用KCF算法和DCF算法进行仿真分析发现,同等情况下,KCF算法的跟踪准确率为78%,优于DCF算法。 展开更多
关键词 无人船 单目视觉检测 YOLOV7 KCF算法 目标跟踪
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舰船管路布置PG-MACO优化方法
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作者 林焰 金庭宇 杨宇超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1027-1035,共9页
针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发... 针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发效果并加速算法收敛的信息素扩散机制,面向混合管路布置工况设计多蚁群协同进化机制.基于二次开发技术实现本方法在第三方设计软件上的应用,采用核级一回路管道布置工程案例进行验证.结果表明信息素高斯扩散多蚁群优化(PG-MACO)算法的性能和布置效果优于传统蚁群算法,寻路效率提升58.38%,收敛代数缩短43.24%,布置结果中管路长度缩短33.88%,管路折弯次数减少41.67%,验证了本方法的有效性和工程实用性. 展开更多
关键词 舰船管路 布局优化 蚁群优化算法 信息素扩散
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基于不同动力集装箱船的支线运输综合调度优化
11
作者 杜尊峰 樊涛 张庆巍 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第1期111-120,130,共11页
在“双碳减排”战略和绿色航运背景下,为了对使用不同动力集装箱船的支线运输进行调度优化,以LNG动力船和燃油动力船为例,引入模糊时间窗刻画货主满意度,同时考虑支线船舶运输容量、港口限制时间等实际约束条件,综合考虑运输成本、货主... 在“双碳减排”战略和绿色航运背景下,为了对使用不同动力集装箱船的支线运输进行调度优化,以LNG动力船和燃油动力船为例,引入模糊时间窗刻画货主满意度,同时考虑支线船舶运输容量、港口限制时间等实际约束条件,综合考虑运输成本、货主满意度和碳排放量,构建了一种基于不同动力船型的混合整数规划模型。结合问题特征设计混合遗传算法进行求解,通过引入局部搜索策略提高求解质量,测试算例表明设计的混合遗传算法与最优解的平均误差为1.4%,案例计算结果表明:与遗传算法相比,混合遗传算法的收敛速度和寻优能力更强,可降低运输成本29 520元,减少碳排放38.474 t。可见,基于局部搜索的混合遗传算法的求解精度明显优于传统遗传算法,说明在实际应用中该方法可以实现船舶调度优化;同时与燃油动力船相比,使用LNG动力船可以实现降低运输成本和减少碳排放的目标。 展开更多
关键词 LNG动力船 轴-辐式运输 混合遗传算法 模糊时间窗
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复杂网络下船舶碰撞风险传播演化分析
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作者 乔卫亮 邓婉怡 +1 位作者 马晓雪 韩冰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期101-110,共10页
为提高海运业的安全水平,针对船舶碰撞风险事件链中的风险传播演化过程,利用事件树分析法(ETA),构造有向赋权复杂网络(CN),分析网络的拓扑结构;改进传统K-壳分解算法的适应性,提出网络节点绝对重要度计算方法;利用易感-感染-恢复(SIR)... 为提高海运业的安全水平,针对船舶碰撞风险事件链中的风险传播演化过程,利用事件树分析法(ETA),构造有向赋权复杂网络(CN),分析网络的拓扑结构;改进传统K-壳分解算法的适应性,提出网络节点绝对重要度计算方法;利用易感-感染-恢复(SIR)模型动态模拟风险在CN中的传播演化过程,研究在不同感染率与恢复率组合的情况下,复杂网络中目标节点的动态敏感性。结果表明:大约25%的风险事件在CN中相对不活跃,绝对重要度排前10%的风险事件均与事故直接原因无关;风险事件的敏感度与重要度并不完全保持一致,部分风险事件,即使不采用针对性措施,也难以触发严重后果或碰撞事故;船舶碰撞风险管控工作应认可直接致因的客观存在,重点关注碰撞风险的传播演化过程,在碰撞风险实施管控的过程中应采用差异化管控策略。 展开更多
关键词 复杂网络(CN) 船舶碰撞 风险传播演化 K-壳分解算法 易感-感染-恢复(SIR)模拟
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基于IPSO-BP的船舶航迹预测研究
13
作者 白响恩 陈诺 徐笑锋 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第9期201-209,共9页
目的面对复杂的海上交通及密集的物流交通流,及时有效地对船舶航迹进行跟踪预测显得尤为重要,针对传统船舶航迹预测方法精确度低且效率低下的问题,提出一种改进方法。方法在船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据... 目的面对复杂的海上交通及密集的物流交通流,及时有效地对船舶航迹进行跟踪预测显得尤为重要,针对传统船舶航迹预测方法精确度低且效率低下的问题,提出一种改进方法。方法在船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据的基础上,建立改进粒子群算法(IPSO)与BP神经网络相结合的船舶轨迹预测模型,利用船舶历史航行轨迹数据,实现对未来船舶运动的预测。选取宁波舟山港的船舶历史轨迹数据进行实验,并将IPSO-BP模型的实验结果与其他模型进行比较。结果不同模型航迹预测对比结果表明,IPSO-BP模型的性能较好,其预测精度较高,适用于船舶轨迹预测。结论使用IPSO-BP模型能够更加精准地预测船舶航迹,在船舶危险预警、船舶异常监测等方面具有重要的指导作用。 展开更多
关键词 AIS数据 航迹预测 改进粒子群算法 BP神经网络
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无人作业船自动导航控制系统的优化
14
作者 秦云 张成成 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期417-425,共9页
为了提高原有导航系统中低成本传感器的数据检测精度和船体航迹跟踪的控制效果,引入数据融合算法并提出了一种新型的航迹跟踪算法.导航系统首先对船体进行多次坐标变换,通过两次卡尔曼滤波器融合出更精准的船体航向角、坐标和速度;其次... 为了提高原有导航系统中低成本传感器的数据检测精度和船体航迹跟踪的控制效果,引入数据融合算法并提出了一种新型的航迹跟踪算法.导航系统首先对船体进行多次坐标变换,通过两次卡尔曼滤波器融合出更精准的船体航向角、坐标和速度;其次提出了一种基于消除航迹速度偏差和航向角偏差的控制算法,将传统的PID控制器设计成由PI控制器和微分控制器组成的串级控制系统,作为内环的微分量正好由现有的加速度计和陀螺仪检测变送,省去了对微分参数的调节,对检测精度不高的系统也可以有较好的控制效果;最后解算出船体两个明轮各自需要的出力情况,以提高航迹跟踪效果.在试验平台上控制无人作业船进行多次巡航试验,通过上位机实时监测船体的状态数据和运行轨迹,并对整体优化后的航迹跟踪效果进行了分析.结果表明:经卡尔曼滤波器融合后的航向角、定位和速度,数据方差更小,更接近于理想值;对于控制算法,系统的超调量不超过3%,响应速度足够快,且稳态误差接近0;航迹跟踪的直线段成功率由优化前的80%提升到了95%,拐弯段的成功率由优化前的60%提升到了90%,直线段的最大偏航平均距离由优化前的0.83 m降到了0.12 m,拐弯段的最大偏航平均距离由优化前的1.25 m降到了0.22 m;拐弯后平均需要0.95 m长的调整距离就可以进入直行状态,直线段和拐弯段的跟踪效果明显得到了改善. 展开更多
关键词 无人作业船 自动导航 坐标变换 数据融合 航迹跟踪算法
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舰船目标的合成孔径雷达成像研究
15
作者 武郭珊 赵晔 +2 位作者 杨天赐 杨鹏举 任新成 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期22-29,共8页
合成孔径雷达(SAR)成像技术已得到广泛应用。传统距离-多普勒(RD)算法在SAR成像中无法满足精度较高、运算率较小的需求,而线频调变标(CS)算法基于RD算法引入线性调频参考信号,可有效避免距离徙动校正中的插值计算,从而提高成像算法的计... 合成孔径雷达(SAR)成像技术已得到广泛应用。传统距离-多普勒(RD)算法在SAR成像中无法满足精度较高、运算率较小的需求,而线频调变标(CS)算法基于RD算法引入线性调频参考信号,可有效避免距离徙动校正中的插值计算,从而提高成像算法的计算效率,解决距离迁移问题。文中基于CS算法,从点目标拓展到简单立方体模型,最后对复杂舰船目标进行仿真成像,得到较为清晰的SAR仿真图像,验证了CS算法的有效性,可为复杂目标的辨别监测、反演研究,以及判断舰船航行方向及状态等提供一定的参考。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 线频调变标算法 舰船目标
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遗传算法优化变分模态分解提取舰船辐射噪声特征线谱方法
16
作者 沈鑫玉 陈涛 +2 位作者 郭良浩 刘建军 陈艳丽 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
特征线谱提取是舰船目标识别的一个重要研究环节,常采用传统的DEMON谱分析方法,处理过程中,一般对舰船噪声时域信号未予抑噪,低信噪比情况下,传统DEMON谱分析性能差。对此,提出一种采用遗传算法优化变分模态分解方法,用于分解舰船噪声... 特征线谱提取是舰船目标识别的一个重要研究环节,常采用传统的DEMON谱分析方法,处理过程中,一般对舰船噪声时域信号未予抑噪,低信噪比情况下,传统DEMON谱分析性能差。对此,提出一种采用遗传算法优化变分模态分解方法,用于分解舰船噪声原时域信号,获得抑制噪声后的舰船噪声重构信号,进而有效提取了舰船目标噪声幅度调制特征线谱。该方法首先采用遗传算法优化变分模态分解的两个关键输入参数(分解所取模态个数和惩罚因子),对变分模态分解得到的各阶固有模态分量加以判别,去除噪声主导分量,保留信号主导分量,使重构舰船噪声信号显著抑制了干扰噪声,然后对降噪后的重构信号进行频谱分析,获得目标噪声调制特征线谱。理论分析、仿真和实验数据处理结果表明,相比传统DEMON谱分析法,基于遗传算法优化变分模态分解的舰船噪声特征线谱提取方法具有更好的噪声抑制能力,所获取的舰船噪声幅度调制特征线谱信噪比明显高于传统DEMON方法,具有一定优势,前景良好。 展开更多
关键词 舰船辐射噪声 遗传算法 变分模态分解 特征线谱提取
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船舶多时间尺度能源管理系统研究
17
作者 陈少霞 金欣茹 +2 位作者 姚钢 张佳杰 范佳 《电气传动》 2024年第7期40-49,共10页
近年来随着能源日益短缺,船舶动力系统正向新能源化升级转型,但新能源出力的不确定性也为系统的经济、安全运行带来了新的挑战。因此传统船舶能源管理已不再适用,亟需适用于现代船舶的综合能源管理系统。针对以上情况,提出了一种上层采... 近年来随着能源日益短缺,船舶动力系统正向新能源化升级转型,但新能源出力的不确定性也为系统的经济、安全运行带来了新的挑战。因此传统船舶能源管理已不再适用,亟需适用于现代船舶的综合能源管理系统。针对以上情况,提出了一种上层采用能源优化调度、底层协调控制以及与智能算法相结合的综合能源管理策略,构建了新能源船舶微电网系统模型,并在相应的仿真平台上模拟了船舶处于加速航行、正常航行、减速航行以及停泊等四种不同运行工况。最后,在Matlab/Simulink平台上搭建了系统各部分的仿真模型,通过仿真结果,验证了所提出的策略能够在维持直流侧母线电压和系统稳定的前提下,实现供需双侧功率的高效平衡。 展开更多
关键词 能源管理系统 新能源船舶 智能算法 功率平衡 电压稳定
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船舶推进电机预测磁链控制研究
18
作者 吴启洋 徐合力 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第13期86-92,共7页
为解决船舶推进电机传统预测控制中涉及的权重系数的整定和优化问题,以及推进电机在预测控制下的无速度传感器问题,提出使用自适应预测磁链控制。首先分析预测转矩控制的控制性能和原理,并将改控制方式中的以控制磁链和转矩为目的转化... 为解决船舶推进电机传统预测控制中涉及的权重系数的整定和优化问题,以及推进电机在预测控制下的无速度传感器问题,提出使用自适应预测磁链控制。首先分析预测转矩控制的控制性能和原理,并将改控制方式中的以控制磁链和转矩为目的转化为对等效定子磁链的控制,从而形成预测磁链控制;同时引入自适应控制算法以实现电机的无速度传感器控制;最后对推进电机的传统控制方式和自适应预测磁链控制进行仿真对比研究。预测磁链控制可以成功消除对权重系数的整定工作及其影响,且有着很好的启动性能、减少了谐波分量、降低了磁链和转矩脉动。同时,自适应控制算法对各个工况的转速观测精度都很高。自适应预测磁链控制对异步电机有着优良的控制效果,且具有很好的稳态特性和鲁棒性,可提高船舶推进电机的控制性能。 展开更多
关键词 预测控制 自适应算法 船舶推进电机
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基于VMD-BP-GA模型的脆弱航段船舶短时交通流预测
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作者 陈永军 王腾飞 董朝阳 《广东海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期106-114,共9页
【目的】针对繁忙航段船舶交通流易受外界环境扰动的难题,提出一种可用于识别船舶交通流脆弱性的预测模型,旨在通过脆弱性辨识,确定最薄弱的航段。【方法】首先采用变分模态分解(VMD)模型将船舶交通流参数序列分解为多个模态分量,然后... 【目的】针对繁忙航段船舶交通流易受外界环境扰动的难题,提出一种可用于识别船舶交通流脆弱性的预测模型,旨在通过脆弱性辨识,确定最薄弱的航段。【方法】首先采用变分模态分解(VMD)模型将船舶交通流参数序列分解为多个模态分量,然后结合反向传播神经网络(BP)和遗传算法(GA),通过构建约束模型并不断更新各个分量的中心和带宽,实现单个分量的预测,通过应用VMD-BP-GA模型对船舶交通流进行精准预测,并验证其合理性和有效性。【结果】在繁忙航段,本研究提出的VMD-BP-GA模型精准预测船舶交通流脆弱性的方法,相较于传统模型表现出更低的预测误差值,其中在航段流量预测方面,本研究模型的平均绝对误差(MAE)最低达到2.095%,均方根误差(RMSE)最低达到2.610%,平均百分比误差(MAPE)最低达到2.114%;在航段密度预测方面,本研究模型的MAE、RSME、MAPE最低分别为0.129%、0.162%、2.112%;并实现了时空两个维度的船舶交通流预测。【结论】本研究模型成功实现对船舶交通流脆弱性的识别和最薄弱航段的确定,具有高效的预测性能,能够精准并快速地预测船舶交通流,可为船舶通航安全保障提供了理论和实践指导。 展开更多
关键词 船舶交通流 脆弱性 预测 通航船舶 多融合算法
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考虑碳排放的海洋垃圾收集船路径鲁棒优化
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作者 刘超毅 段刚 李清悦 《上海海事大学学报》 北大核心 2024年第3期31-39,74,共10页
针对海洋垃圾收集船路径优化问题中垃圾质量具有不确定性的特点,构建船舶路径鲁棒优化模型。该模型以总成本最低为目标,其中总成本包括运输成本和固定成本,同时考虑船舶载质量和时间窗等约束条件。通过鲁棒等价变化和对偶变化将不确定... 针对海洋垃圾收集船路径优化问题中垃圾质量具有不确定性的特点,构建船舶路径鲁棒优化模型。该模型以总成本最低为目标,其中总成本包括运输成本和固定成本,同时考虑船舶载质量和时间窗等约束条件。通过鲁棒等价变化和对偶变化将不确定性模型转化为确定性混合整数规划模型,并设计一种节约里程算法、邻域搜索算法与模拟退火算法相结合的混合遗传算法进行求解。结果表明,所提出的模型能较好地抵抗垃圾质量不确定性的影响。所设计的混合遗传算法比传统遗传算法和模拟退火算法求得的总成本分别减少了5.94%和8.70%。对垃圾质量的不确定参数和碳税进行灵敏度分析,为决策者制定合适的碳排放政策提供参考。 展开更多
关键词 水路运输 船舶路径 遗传算法 碳排放 鲁棒优化
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