考虑障碍物遮挡和雷达衰减的VTS雷达站选址优化研究

船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service, VTS)是我国海事主管机构进行水上安全监管的主要设备,而雷达站作为系统重要组成部分其位置选择对于整个系统安全保障效率有重要影响。针对当前VTS雷达站选址模型较少考虑选址过程中存在的山林等障碍物遮挡以及雷达无线电波传播存在衰减的问题,在考虑单个雷达失效需要备择覆盖的情况下基于集合覆盖思想提出了VTS雷达站多目标选址模型并设计算法求解及验证,然后对最大覆盖半径进行敏感性分析及讨论,结果表明最终方案能够实现选址优化并满足相关约束,为VTS雷达站在实际环境下的选址提供解决思路。

基于逐渐覆盖的VTS雷达站多目标选址研究

船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)对于保障水上交通运输安全具有重要作用,而雷达站作为系统核心组成部分其位置选择对于系统功能发挥具有至关重要的作用。针对当前VTS雷达站选址研究较少考虑实际拟建雷达站数量约束和雷达无线电波在空气中传播存在衰减性的问题,在考虑雷达配置的情况下从建站成本和覆盖率两方面基于逐渐覆盖思想提出了VTS雷达站双目标选址模型并设计自适应权重粒子群算法进行求解,并用算例分析,然后从覆盖函数和建站数量两方面进行讨论和敏感性分析,并进行方案选择分析和实例验证,结果表明最终方案能够在满足约束的条件下实现最优选址,为VTS雷达站选址提供了一种解决思路。

场面监视/VTS雷达天线倒余割平方波束实现方法

为满足对天线架设点附近区域的监控,需要场面监视/船舶交通服务(VTS)雷达天线实现仰角倒余割平方波束.在单一线阵情形下,只有依赖调节天线垂直口面的幅相分布来实现.通过对阵列综合方法给出的口面幅相分布的逼近,给出基于Radant透镜技术和翼板台阶变化技术设计的两种工作于X波段的倒余割平方波束天线.实测结果表明,两种天线基本满足实际工程应用的需求,设计的天线已经应用于场面监视雷达和VTS雷达产品.

基于集合覆盖的VTS雷达站选址优化模型

建立了雷达站选址双目标优化模型,第一目标函数为雷达站的建设成本以及雷达站与船舶交通管理(VTS)中心线路的铺设成本最小,第二目标函数为多重覆盖的水域单元权重之和最大;并针对模型设计遗传算法求解.算例结果显示,最终选址方案能够实现对水域的全面覆盖和重点加强,VTS中心的位置和雷达站盲区的存在都会对雷达站的选址方案造成影响.将程序运行10次,计算结果具有稳定性,表明模型算法是收敛、稳定及可行的.

VTS与船舶操纵综合模拟器构建关键技术

为满足船舶交通服务系统(Vessl Traffic Services,VTS)人员培训和评估需求,提升VTS的监控和服务水平,构建一个VTS与船舶操纵联合模拟的综合模拟器.该模拟器通过突破传统单一VTS或者船舶操纵模拟器的局限性,解决VTS雷达回波模拟,多源目标数据跟踪、融合和误差仿真,以及船舶操纵模拟器、教练员控制台子系统的关键技术;提出多层次数据通信模型,实现多VTS子系统与多船舶操纵子系统集成.该系统不仅可为VTS值班人员和引航员培训提供有效的途径,而且可为研究船舶交通管理新方法提供有效的分析决策平台.

VTS雷达站选址问题优化模型

船舶交通管理系统(VTS,Vessel Traffic Services)雷达站选址方案对整个系统的功能正常发挥有重要影响.首先运用多层次模糊综合评价方法对雷达站候选点进行初选;然后建立了雷达站选址双目标优化模型,第1目标为总成本最小,包括雷达站的建设成本和雷达站与VTS中心的线路铺设成本,第2目标为被多重覆盖的水域单元权重之和最大;最后针对模型设计了遗传算法.算例分析显示,模糊综合评价可能去掉一些候选点,使得目标函数值变差,但是增加了方案的实际可行性.将程序运行10次,计算结果具有稳定性,本算法是收敛和稳定的,模型是可行的.

台湾海峡船舶交通管理系统(VTS)的研究

台湾海峡是南来北往的国内、国际海上运输主通道的重要组成部分。本文通过分析台湾海峡自然条件、船舶交通现状及发展、安全监督管理现状，提出建设台湾海峡船舶交通管理系统（VTS）的必要性和迫切性。该系统的建设将改善海峡船舶通航条件，保障船舶航行安全，提高航运效益，保护水域环境，同时促进两岸海上直航的顺利发展。

基于云模型的我国VTS绩效评价研究

研究我国VTS绩效评价问题,基于"4E"(经济性、效率性、有效性、公平性)理论,建立了完整的VTS绩效评价体系,并基于云模型对我国VTS绩效进行评价。评价结果显示:我国VTS在增加交通流和提升海事部门社会形象方面发挥很大作用;VTS的内部组织效率要明显高于外部监管服务的效率;VTS绩效中效率性、效果性和公平性指标评价结果要明显好于经济性指标;在云模型的应用过程中,定性指标比定量指标具有更大的随机性和模糊性。评价结果证明VTS绩效评价指标体系和云模型是有效的。

宁波港船舶交通管理系统(VTS)

通过对宁波港的交通环境、现有VTS系统及港口发展的趋势研究 ,提出了改善宁波港通航环境 ,建立和完善VTS系统的有效措施 .

VTS系统在航道交通管理中的应用研究

针对目前港口航道交通管理的要求,探讨如何利用VTS系统对航道船舶交通和浮标实施有效的安全监控。利用航道水文气象数据通过具体的管理监控方法研究和报警装置的设置,对合理组织船舶交通、预防船舶误航、船舶航行动态信息提供等进行了研究和探讨。

CBR/VTS融合系统及其应用

针对船舶海上遇险情况,运用CBR系统对VTS船舶管理系统进行补充,构建CBR/VTS融合系统,提高海上船舶信息服务水平,改善航道安全状况。

船舶自动识别系统在VTS中的应用

随着AIS的出现,船舶交管系统将从传统的航标系统变为大型的综合船舶管理系统。此文对基于AIS的VTS系统设计要求进行了分析,然后对建立系统的模型、所需关键技术和该系统的特点进行了讨论。

厦门港及附近水域VTS的研究

分析了厦门港及附近水域的交通环境、港口现状、海上交通情况及交通事故，论证了厦门港及附近水域ＶＴＳ建设的必要性和迫切性，给出了厦门港及附近水域ＶＴＳ的目的。

AIS时代VTS面临的新课题

从船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)和船舶自动识别系统(Automatic Identifi-cation System,AIS)的组成、作用、特点以及国内外的相关法规等方面,阐述AIS与VTS的关系,提出采取正确输入船名,船舶呼号,海上移动识别码(Maritime Mobile Service Indentify,MMSI),IMO号码,船舶类型和航行状态,目的港,预计抵达的日期、时间,船舶长度、宽度和吃水,保持AIS设备正常工作,正确使用短消息等措施和方法,解决VTS正常监视安装AIS设备的船舶所遇到的问题,使AIS设备成为一种增强对现场监督管理工作的预防性、针对性、有效性和威慑力的有力补充,从而为船舶提供更科学的信息服务,更大程度地提高VTS的效率和管理能力,使航运更安全、海洋更清洁.

VTS 工程的费用效益后评价方法

本文根据我国主要港口ＶＴＳ的建设特点，对我国ＶＴＳ工程费用效益后评价的方法进行了研究和探讨，给出了费用效益后评价的指标和定量计算公式。通过对几个主要港口的ＶＴＳ后评价，表明该评价方法能够较准确地反映ＶＴＳ的效益评估情况，对今后的ＶＴＳ工程建设和进一步完善ＶＴＳ的运行和管理体制具有一定的指导和借鉴作用。

沿岸建筑物对VTS雷达的遮蔽建模与仿真

为研究沿岸建筑物对VTS (vessel traffic service)雷达的遮蔽影响程度,提出雷达遮蔽盲区的数学表达模型,基于表达模型和几何关系计算得出遮蔽盲区的范围和高度;提出一种三维建模和仿真方法来研究雷达遮蔽区域。以太子湾邮轮母港建筑对蛇口雷达的影响为例,将遮蔽盲区的计算结果、仿真结果和实船试验进行对比,验证了仿真方法的正确性和工程实用性。本文的研究可用于评估建筑物对现有VTS雷达站的影响,还可为海事部门的补充监管措施以及拟建VTS雷达站选址提供重要参考。

VTS中心数据记录与重放系统

分析了当前形势下船舶交通管理系统(VTS)数据记录重放的重要性和需求,针对其中高效存储、同步回放和话音连贯3个难点问题,提出了从记录存储、播前下载到同步回放全流程设计的综合解决方案,并重点分析了录屏方式、景象数据压缩、基于虚拟时钟的加速重放以及双线程和双缓冲机制等关键技术。鉴于该方案存在不足,提出了利用集成专用硬件设备提高景象数据录取和存储效率的设计思路。

VTS交通服务系统训练实验室建设和维护研究

分析船舶交通服务系统(Vessel Traffic Services,VTS)在导航中的应用和VTS交通服务系统训练实验室在教学、科研等方面的作用。结合目前实验室的建设方案和航运业的发展前景和趋势,研究了VTS交通服务系统训练实验室建设和维护方案,并利用该实验室开展航海技术等相关专业的教学和科研工作。通过VTS实验课程设计和相关设备的维护案例对实验室建设目标进行了验证。结果表明,实验室建设方案合理,维护效果良好。

一种VTS裂缝波导天线结构设计与仿真

超长尺寸船舶交通管理系统裂缝波导天线在自重和风载荷作用下极易产生变形。文中通过天线口面形式的喇叭状设计,在径向平面内与天线罩、极化栅、内支架和加强筋等形成封闭稳定结构,外支架则采用焊接桁架设计,提升了天线整体的刚度与强度。通过优选天线各组成部分材料,在减轻自重和保持刚度之间取得平衡。最后,以有限元力学仿真软件来校核结构主要部分的变形与应力,结果表明结构变形值和强度安全系数均满足设计输入要求。

VTS系统船舶调度优化研究

文中在综合考虑了船舶航行安全因素和航运效率的情况下,采用基于海面能见度、风速、水流、引航和船舶尺度等因子进行加权的方式来评价调度方案,并建立了一个数学模型。验证模型通过调度参数的设定和调整可以得到最佳的调度方案。