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基于CMA-ES的USV自动靠泊研究
1
作者 殷键 陈国权 杨神化 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期81-87,共7页
本文提出基于CMA-ES优化的LQR船舶自主靠泊控制系统,系统化地解决船舶在靠泊过程中涉及的路径规划、最优控制、外界干扰、物理执行结构约束等问题并使用仿真软件实现基于LQR以及基于CMA-ES优化的LQR的自主靠泊控制系统,实验结果表明,基... 本文提出基于CMA-ES优化的LQR船舶自主靠泊控制系统,系统化地解决船舶在靠泊过程中涉及的路径规划、最优控制、外界干扰、物理执行结构约束等问题并使用仿真软件实现基于LQR以及基于CMA-ES优化的LQR的自主靠泊控制系统,实验结果表明,基于CMA-ES的优化控制方法能够很好地实现小型船舶的自主靠泊,系统鲁棒性表现良好。 展开更多
关键词 自主靠泊 CMA-ES LQR USV
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基于MPC的USV自主航行仿真研究 被引量：1
2
作者 陈国权 李裕钦 杨神化 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第1期83-89,共7页
水面无人艇的主要任务包括按照设定航线循迹航行以及在面临复杂环境下能够安全经济地避开海上静态障碍物和/或动态障碍物并最终顺利到达目的地。本文基于模型预测控制的设计框架,在船舶运动模型中充分考虑船舶的水动力特性以及风流等外... 水面无人艇的主要任务包括按照设定航线循迹航行以及在面临复杂环境下能够安全经济地避开海上静态障碍物和/或动态障碍物并最终顺利到达目的地。本文基于模型预测控制的设计框架,在船舶运动模型中充分考虑船舶的水动力特性以及风流等外界的干扰,以航迹偏移量、航速变化量、碰撞危险度和规则符合度构造评价函数,以无人艇执行机构的动力为约束条件,设计实现了一种水面无人艇自主航行模型。通过仿真实验,验证了所设计的控制算法可实现水面无人艇在期望航迹上的自主航行。 展开更多
关键词 模型预测控制 水面无人艇 航迹偏移量 航速变化量 避碰规则
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多维度、立体化:高质量航海人才培养体系构建与实践 被引量：2
3
作者 郑尚龙 杨神化 余庆 《航海教育研究》 2023年第1期15-22,共8页
为改善航海人才供需矛盾,提高人才岗位适应性,满足学生多样性成才成长需求,提高学生职业综合素养,基于工程教育认证理念和新工科对人才培养的新要求,分析高等航海教育存在的问题,以学生为中心,以育人主体、育人模式、育人资源、育人途... 为改善航海人才供需矛盾,提高人才岗位适应性,满足学生多样性成才成长需求,提高学生职业综合素养,基于工程教育认证理念和新工科对人才培养的新要求,分析高等航海教育存在的问题,以学生为中心,以育人主体、育人模式、育人资源、育人途径为改革维度,构建多方协同、多元培养、多样资源、多渠道育人的“多维度、立体化”高质量航海人才培养体系并付诸实践。 展开更多
关键词 航海教育 人才培养体系 协同育人 多维度 立体化
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“航海概论”课程思政建设与实践
4
作者 郑尚龙 杨神化 邬远和 《航海教育研究》 2023年第3期110-116,共7页
依托“航海概论”课程思政示范课程建设,从践行社会主义核心价值观,弘扬学科专业“航海文化、航海精神”,传承集美大学校训校本“嘉庚精神、诚毅品格”三大方向挖掘提炼课程思政元素,形成“家国情怀—职业精神—品德修养”三层面融合育... 依托“航海概论”课程思政示范课程建设,从践行社会主义核心价值观,弘扬学科专业“航海文化、航海精神”,传承集美大学校训校本“嘉庚精神、诚毅品格”三大方向挖掘提炼课程思政元素,形成“家国情怀—职业精神—品德修养”三层面融合育人体系,并探索“多维度、立体化、全过程”课程思政改革路径,构建“航海概论”思想引领、能力培养与知识传授的新教学体系。 展开更多
关键词 航海概论 课程思政 融合育人
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基于MAS和SHS智能港口交通流模拟系统的开发与应用 被引量：14
5
作者 杨神化 施朝健 +1 位作者 关克平 应士君 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期289-292,299,共5页
应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术,构建和开发了基于MAS和船舶操纵模拟器(SHS)的智能港口交通流模拟系统,提出了比较实用的港口调度算法和船舶自动航行算法。将到港船舶、港口调度人员、泊位和航路定义为不同的agent,利用agent所具... 应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术,构建和开发了基于MAS和船舶操纵模拟器(SHS)的智能港口交通流模拟系统,提出了比较实用的港口调度算法和船舶自动航行算法。将到港船舶、港口调度人员、泊位和航路定义为不同的agent,利用agent所具有的智能特性,通过船舶agent与港口调度agent、泊位agent、航路agent之间的交互进行问题求解。开发的系统应用到青岛前湾港区不同规划设计方案的论证研究中,仿真了规划水域的船舶交通流状况,给出了实验数据,并与运用排队论理论计算的结果进行比较和分析,为港口规划设计方案的评估论证提供了参考依据。 展开更多
关键词 MULTI-AGENT 船舶操纵模拟器 港口调度 交通流 模拟
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基于MAS和航海模拟器技术构建船舶自动避碰仿真平台 被引量：4
6
作者 杨神化 施朝健 +1 位作者 李丽娜 关克平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期686-690,共5页
船舶自动避碰是航海研究的热点之一,国内外专家学者提出了许多方法并开发了多种系统。然而,如何测试和验证这些方法和系统仍然是一个有待解决的问题。实船海上试验风险高费用大,同时灵活性差花费时间长;许多研究人员所采用的单机仿真试... 船舶自动避碰是航海研究的热点之一,国内外专家学者提出了许多方法并开发了多种系统。然而,如何测试和验证这些方法和系统仍然是一个有待解决的问题。实船海上试验风险高费用大,同时灵活性差花费时间长;许多研究人员所采用的单机仿真试验则难以有效仿真复杂的海上航行情况。应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术以及多本船航海模拟器,构建和开发了自动避碰仿真试验和测试平台。仿真试验表明该平台可以取得与实船海上试验相类似的效果,并且可以有效解决海上实船实验和单机仿真试验所带来的缺点和局限。 展开更多
关键词 MULTI-AGENT 航海模拟器 电子海图 自动避碰 仿真平台
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一种新型船用智能避碰导航仪的设计与研究 被引量：5
7
作者 杨神化 李丽娜 索永峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第3期29-32,53,共5页
结合在船舶自动避碰决策系统和电子海图显示与信息系统等方面的研究成果,提出了一种新型船用智能避碰导航仪(Vessel Intelligent Collision Avoidance Navigator,简称VICAN)的设计方案,重点阐述了VICAN的系统组成、功能设计及其工作流程... 结合在船舶自动避碰决策系统和电子海图显示与信息系统等方面的研究成果,提出了一种新型船用智能避碰导航仪(Vessel Intelligent Collision Avoidance Navigator,简称VICAN)的设计方案,重点阐述了VICAN的系统组成、功能设计及其工作流程,随后对将来的研究内容进行了一些展望。VICAN在继承了传统ARPA功能的基础上,提升了ARPA的智能性,可以大大减轻船舶驾驶员的工作负担,在一定程度上解决人为因素问题对船舶航行安全的困扰,从而提高航海的总体安全性。 展开更多
关键词 水路运输 船舶 智能避碰 导航仪 VICAN 设计
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多agent理论和技术在自动避碰决策系统中的应用 被引量：7
8
作者 杨神化 施朝健 +1 位作者 刘宇宏 胡勤友 《上海海事大学学报》 北大核心 2007年第1期121-125,共5页
将每艘船舶定义为一个agent,提出以互利和缓解整体碰撞危险局面为目标的多agent避碰决策系统,给出基于Visual C++中类框架的混合型agent的体系结构及其巴科斯范式(BNF)描述,并对多agent船舶避碰决策系统工作机制进行阐述,最后指出下一... 将每艘船舶定义为一个agent,提出以互利和缓解整体碰撞危险局面为目标的多agent避碰决策系统,给出基于Visual C++中类框架的混合型agent的体系结构及其巴科斯范式(BNF)描述,并对多agent船舶避碰决策系统工作机制进行阐述,最后指出下一步的研究内容. 展开更多
关键词 多AGENT 自动避碰决策 类框架 巴科斯范式
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船舶自动避碰仿真平台(VACASP)的构建与实现 被引量：3
9
作者 杨神化 施朝健 +1 位作者 李丽娜 索永峰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第3期50-54,60,共6页
应用Multi-agent技术和理论以及多本船航海模拟器技术,采用Microsoft Visual C++开发平台,构建和开发了船舶自动避碰仿真平台(Vessel Automatic Collision Avoidance Simulation Platform,VACASP),提出了基于TCP/IP(Transmission Contro... 应用Multi-agent技术和理论以及多本船航海模拟器技术,采用Microsoft Visual C++开发平台,构建和开发了船舶自动避碰仿真平台(Vessel Automatic Collision Avoidance Simulation Platform,VACASP),提出了基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议的I/O完成端口(Input/Output Completion Port,IOCP)和基于UDP(User Datagram Protocol)的广播端口相结合的通信网络架构,并在应用层提出了一种基于UDP广播和TCP/IP的仿真专用协议及相应的通信机制。VACASP平台为用户提供了自行设计和开发自动避碰决策算法的接口,用户可以根据自己的研究成果,采用面向对象技术,在Visual C++平台上实现相应的决策算法,然后将其编译为动态链接库,集成到VACASP平台中,就可以借助VACASP平台的功能实现避碰决策算法的仿真验证。 展开更多
关键词 水路运输 船舶 自动避碰 仿真平台 多智能体 完成端口
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智能型船舶操纵模拟器的网络架构及其实现 被引量：3
10
作者 杨神化 陈国权 杨岳斌 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第2期45-49,共5页
在传统船舶操纵模拟器的基础上,针对其目标船不具备自动避让它船能力的现状,提出了将液压伺服平台、六自由度船模、自动避碰成果等引入新型船舶操纵模拟器的研发中,自主研发了智能型船舶操纵模拟器。将整个船舶操纵模拟器系统抽象成3个... 在传统船舶操纵模拟器的基础上,针对其目标船不具备自动避让它船能力的现状,提出了将液压伺服平台、六自由度船模、自动避碰成果等引入新型船舶操纵模拟器的研发中,自主研发了智能型船舶操纵模拟器。将整个船舶操纵模拟器系统抽象成3个相对独立的网络,提出了一种基于TCP的IOCP模型和基于UDP的阻塞模型相结合的通信网络架构,给出了系统的通信流程和通信协议。测试结果表明,这种解决方案较大地提高了船舶操纵模拟器的本船端容量,可以满足船舶操纵模拟器桌面系统的多本船端配置需求。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 船舶操纵模拟器 智能目标船 网络架构 IOCP 阻塞模型
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Spreadsheet方法在港口吞吐量预测中的运用 被引量：7
11
作者 杨神化 关克平 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2005年第5期801-804,共4页
在港口的经营计划中,吞吐量计划是其他计划编制的基础.文中提出了在港口吞吐量预测中运用趋势预测技术,采用正交函数系作最小二乘拟合建立数学模型,然后应用Spreadsheet建模和求解,得到一条三次拟合趋势曲线,并用实例证明了该方法的有效性.
关键词 SPREADSHEET 吞吐量 最小二乘法 预测
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船舶碰撞过程动态仿真系统的研究与应用 被引量：2
12
作者 杨神化 李丽娜 +1 位作者 索永峰 陈国权 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第3期227-231,共5页
为了对船舶碰撞事故进行过程再现,基于船舶操纵模拟器技术提出了一种船舶碰撞过程动态仿真系统的设计方案,并对系统结构、关键技术和动态仿真的研究步骤进行了详细的论述,最后应用所开发的系统对发生在长江口北槽航道的一起碰撞事故进... 为了对船舶碰撞事故进行过程再现,基于船舶操纵模拟器技术提出了一种船舶碰撞过程动态仿真系统的设计方案,并对系统结构、关键技术和动态仿真的研究步骤进行了详细的论述,最后应用所开发的系统对发生在长江口北槽航道的一起碰撞事故进行了动态仿真和分析.该系统的研究与应用可为海上安全主管机关调查和处理船舶碰撞事故提供一种新的途径. 展开更多
关键词 船舶操纵模拟器 碰撞事故 动态仿真 电子海图 三维视景
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船舶自动避浅避礁决策支持系统 被引量：2
13
作者 杨神化 李丽娜 施朝健 《上海海事大学学报》 北大核心 2007年第2期14-20,共7页
以电子海图显示与信息系统作为自动避碰系统有效而可靠的静态信息源和实现动态避碰信息与静态信息的有机融合的媒介,开展船舶自动避浅和避礁决策支持系统的研究,采用矩形搜索区域来检索静态危险碍航物的信息,设计船舶自动避浅避礁决策算... 以电子海图显示与信息系统作为自动避碰系统有效而可靠的静态信息源和实现动态避碰信息与静态信息的有机融合的媒介,开展船舶自动避浅和避礁决策支持系统的研究,采用矩形搜索区域来检索静态危险碍航物的信息,设计船舶自动避浅避礁决策算法,并对危险水深判定阈值模型和搜索矩形模型进行较深入研究.最后在“航行安全及自动避碰仿真测试平台”进行一定量的船舶自动避浅避礁航行仿真试验.仿真结果表明,该算法具有较好的自适应性,能实现避浅避礁决策的自动生成. 展开更多
关键词 船舶 电子海图显示与信息系统 避浅避礁 决策 搜索矩形 仿真
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航海问卷调查中不完全数据的补缺方法研究 被引量：1
14
作者 杨神化 应士君 施朝健 《中国航海》 CSCD 北大核心 2006年第1期9-12,25,共5页
探讨期望最大化(Expectation Maximization,EM)算法在处理不完全数据统计中的应用,通过EM补缺,扩大统计样本数量,以避免航海科研中常常发生的问卷调查数据的缺失而造成统计分析的困难,从而提高了参数估计精度。然后运用电子表格方法对... 探讨期望最大化(Expectation Maximization,EM)算法在处理不完全数据统计中的应用,通过EM补缺,扩大统计样本数量,以避免航海科研中常常发生的问卷调查数据的缺失而造成统计分析的困难,从而提高了参数估计精度。然后运用电子表格方法对一个实例进行描述、建模和求解,避免了繁琐的计算和编程工作,为广大航海科研与实践管理工作者提供一种方便、有效的数据处理方法。 展开更多
关键词 水路运输 航海 调查 期望最大化算法 数据缺失 补缺
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多媒体教学的效果研究 被引量：3
15
作者 杨神化 李丽娜 王俊玲 《集美大学学报（教育科学版）》 2007年第4期85-88,共4页
多媒体教学是一种新兴的现代化教学模式,部分教师对其教学特点与技巧尚未充分认识和掌握,学校相关部门对多媒体教学设施的配备及管理也缺乏经验,因而使多媒体教学未能达到预期的效果。认识多媒体教学的两重性,处理好人与物的辩证关系,... 多媒体教学是一种新兴的现代化教学模式,部分教师对其教学特点与技巧尚未充分认识和掌握,学校相关部门对多媒体教学设施的配备及管理也缺乏经验,因而使多媒体教学未能达到预期的效果。认识多媒体教学的两重性,处理好人与物的辩证关系,重视课件的创作与应用,不断改善硬件设施,制定有关管理的配套政策等,是提高多媒体教学效果的有效方法。 展开更多
关键词 多媒体 教学 课件 教师 效果
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大型船舶操纵模拟器的硬件设计与应用 被引量：2
16
作者 杨神化 郑敏杰 《电子技术应用》 北大核心 2013年第8期123-126,共4页
设计了大型船舶操纵模拟器操作台上常用的硬件设备,并对该硬件系统的总体架构以及设备的软硬件设计进行了详细介绍。该模拟器遵循STCW公约马尼拉修正案,满足中国海事局有关规定的性能标准,具有广泛的市场前景,并已投入到国内多家航海院... 设计了大型船舶操纵模拟器操作台上常用的硬件设备,并对该硬件系统的总体架构以及设备的软硬件设计进行了详细介绍。该模拟器遵循STCW公约马尼拉修正案,满足中国海事局有关规定的性能标准,具有广泛的市场前景,并已投入到国内多家航海院校的教学培训中,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 船舶操纵模拟器 硬件 485总线
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船舶操纵模拟器在上海LNG接收站码头方案选择中的应用 被引量：2
17
作者 杨神化 肖英杰 《航海技术》 北大核心 2004年第z1期26-30,共5页
此文分析了国内外船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用现状,并结合上海液化天然气(LNG)接收站项目工程码头方案选择的实例,探讨了运用船舶操纵模拟器进行港航设计论证的方法和步骤,总结了模拟研究的流程,对科研人员更好地应用船舶操... 此文分析了国内外船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用现状,并结合上海液化天然气(LNG)接收站项目工程码头方案选择的实例,探讨了运用船舶操纵模拟器进行港航设计论证的方法和步骤,总结了模拟研究的流程,对科研人员更好地应用船舶操纵模拟器进行港航设计论证具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 LNG船舶 实态靠泊 操纵模拟器 港航设计论证
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半军事管理制度下学生民主管理工作的探索 被引量：8
18
作者 杨神化 《航海教育研究》 2002年第4期52-54,共3页
半军事管理制度在培养高质量海运人才方面有着重要的、不可替代的作用 ,为进一步深化和推进半军事管理制度 ,笔者结合所负责中队推行《中队公约》的工作经验 。
关键词 半军事管理制度 民主管理 航海院校 学生管理
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船舶拟人智能避碰决策理论框架的研究 被引量：23
19
作者 李丽娜 杨神化 +3 位作者 熊振南 索永峰 陈国权 王俊玲 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第2期30-34,共5页
基于十多年来在船舶智能避碰的研究基础,论述了船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Deci-sion-making for Vessel Collision Avoidance PIDVCA)的内涵,提出了PIDVCA的研究目标;根据船舶避碰的基本过程,提出了PIDVCA理论的... 基于十多年来在船舶智能避碰的研究基础,论述了船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Deci-sion-making for Vessel Collision Avoidance PIDVCA)的内涵,提出了PIDVCA的研究目标;根据船舶避碰的基本过程,提出了PIDVCA理论的基本思想和总体构架,重点论述了PIDVCA的自动化原理及其实现方法,最后概括了PIDVCA理论的特点。 展开更多
关键词 水路运输 智能自动化 船舶拟人智能避碰决策 理论框架 专家系统 机器学习
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船舶避碰智能决策自动化研究 被引量：14
20
作者 李丽娜 杨神化 +1 位作者 曹宝根 李子富 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第2期188-192,共5页
简要论述了实现船舶自动避碰的意义、自动避碰的基本过程及其研究内容,重点分析了国内外船舶避碰智能决策自动化的研究现状和动向、存在的主要问题与对策,指出了船舶避碰智能决策自动化尚待研究的课题.
关键词 船舶避碰 智能决策 碰撞危险度 模糊数学 专家系统 神经网络
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