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水路交通系统的发展现状与未来展望 被引量：6
1
作者 严新平 韩亚 +2 位作者 吴兵 李梦霞 张笛 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第2期145-152,共8页
水路交通系统是以船舶等为载运工具、以港口为节点、以海洋、江河、湖泊等水域为通道的一种运输方式,能够实现货物、人员的搭载与时空位移,是综合交通体系中不可或缺的重要组成部分。本文分析了国内外水路交通系统发展现状,梳理了水路... 水路交通系统是以船舶等为载运工具、以港口为节点、以海洋、江河、湖泊等水域为通道的一种运输方式,能够实现货物、人员的搭载与时空位移,是综合交通体系中不可或缺的重要组成部分。本文分析了国内外水路交通系统发展现状,梳理了水路交通系统未来需求及技术特征,提出了水路交通运输规划与组织优化、绿色船舶动力系统及供给体系、人机共融船舶岸基驾控系统、海域立体综合运输系统、水路交通系统控制体系、气象导航与安全航行等未来水路交通系统发展方向,为提高水路交通系统运营效率与服务质量提供理论基础与技术参考。 展开更多
关键词 水路运输 新一代航运系统 岸基驾控 新能源动力 海域立体运输系统
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基于L1-GPR的船舶航向航迹控制方法研究
2
作者 李诗杰 何家伟 +2 位作者 刘佳仑 刘泰序 徐诚祺 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期278-288,共11页
[目的]智能船舶在航行过程中由于环境干扰的影响,模型参数的不确定性影响会导致船舶运动控制精度不高,为提高船舶控制算法对干扰的自适应能力,提出一种控制方法。[方法]基于L1自适应控制算法和高斯过程回归(GPR),提出一种欠驱动船舶的... [目的]智能船舶在航行过程中由于环境干扰的影响,模型参数的不确定性影响会导致船舶运动控制精度不高,为提高船舶控制算法对干扰的自适应能力,提出一种控制方法。[方法]基于L1自适应控制算法和高斯过程回归(GPR),提出一种欠驱动船舶的航向航迹控制方法,并利用Lyapunov控制函数推导控制律,以证明闭环控制系统一致全局渐近稳定。利用GPR对船舶航行过程中的突发干扰和环境干扰进行建模,并通过与自适应律结合的方式达到快速消除干扰影响的效果。[结果]考虑突发干扰和时变扰动的航向与航迹控制仿真实验结果表明,L1-GPR控制相比传统的L1自适应控制其平均绝对航向误差可减少约9.88%和23.2%,最大绝对航向误差可减少约8.49%和12.1%,能够有效减少环境干扰影响,快速达到稳定状态。[结论]所提航向航迹控制方法能够有效抵抗航行过程中的各种干扰。 展开更多
关键词 船舶 运动控制 模型参考自适应控制 高斯过程回归 航向控制 航迹控制
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基于MPC-IMFAC的船舶路径跟随控制方法研究
3
作者 李诗杰 刘泰序 +2 位作者 刘佳仑 徐诚祺 何家伟 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期317-325,共9页
[目的]旨在解决环境干扰和模型不确定性下的路径跟随控制问题,特别是外部风浪环境对船舶路径跟随控制的影响。[方法]在模型预测控制(MPC)控制器的基础上,引入改进无模型自适应控制(IMFAC)作为路径跟随控制补偿器,修正船舶状态与预测状... [目的]旨在解决环境干扰和模型不确定性下的路径跟随控制问题,特别是外部风浪环境对船舶路径跟随控制的影响。[方法]在模型预测控制(MPC)控制器的基础上,引入改进无模型自适应控制(IMFAC)作为路径跟随控制补偿器,修正船舶状态与预测状态之间的误差,以解决在突发横风和外部存在风浪等环境干扰下的模型精度不足问题,从而提高路径跟随控制精度。并以缩比KVLCC2船模为对象进行船舶路径跟随控制仿真实验。[结果]仿真结果表明,与传统MPC控制相比,MPC-IMFAC方法使船舶在突发干扰下最大绝对航向误差降低25.4%。在时变环境干扰下绝对航向平均误差减少2.6%。[结论]研究表明,该控制方法在确保路径跟随控制精度的基础上,具备较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 路径跟随控制 模型预测控制 无模型自适应控制 操纵性 运动控制 自适应控制系统
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参数摄动下欠驱动USV全局积分滑模控制技术研究
4
作者 马浩哲 赵江滨 +1 位作者 韦海宇 谈威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期112-117,共6页
在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从... 在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从而得出速度虚拟控制输入,其次通过全局积分滑模(GISMC)控制设计动态控制器,在控制器设计中采用改进的连续函数进行补偿,并通过李雅普诺夫函数保证整个闭环系统的稳定性。最后通过对2种不同曲率轨迹的跟踪仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 水面无人艇 轨迹跟踪 李雅普诺夫稳定性理论 积分滑模控制 参数摄动
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基于改进反步滑模控制算法的拖轮自主靠泊控制 被引量：1
5
作者 刘佳仑 董智霖 +2 位作者 李诗杰 游旭 胡英俊 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期119-127,共9页
[目的]针对拖轮的自主靠泊控制问题,研究基于虚拟船领导的目标跟踪控制策略在拖轮自主靠泊中的应用。[方法]首先,将拖轮的自主靠泊过程转变为虚拟拖轮和实际拖轮的目标跟踪控制过程;然后,设计靠泊系统的运动学模型,考虑靠泊场景中的特... [目的]针对拖轮的自主靠泊控制问题,研究基于虚拟船领导的目标跟踪控制策略在拖轮自主靠泊中的应用。[方法]首先,将拖轮的自主靠泊过程转变为虚拟拖轮和实际拖轮的目标跟踪控制过程;然后,设计靠泊系统的运动学模型,考虑靠泊场景中的特殊环境干扰,使用反步法和滑模控制法(SMC)设计全回转尾推进拖轮的自主靠泊控制器,提供了3种不同的滑模面设计并使用李雅普诺夫函数进行稳定性验证;最后,采用仿真实验的方式,通过靠泊轨迹、速度误差和距离误差来对控制的效果进行验证。[结果]仿真实验结果表明,设计的拖轮自主靠泊控制策略以及控制器在拖轮自主靠泊场景中具有较好的效果,面对系统的不确定干扰有较好的表现。[结论]该控制策略以及靠泊控制器的适用性以及鲁棒性较好,以全新的角度实现了拖轮自主靠泊控制,为后续拖轮的靠泊控制研究提供了新的方向。 展开更多
关键词 欠驱动拖轮 自主靠泊 目标跟踪控制 反步法 滑模控制
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船舶远程驾驶人机主从博弈控制方法研究
6
作者 李晨 严新平 +2 位作者 刘佳仑 黄亚敏 李诗杰 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期21-31,74,共12页
针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器... 针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器的状态空间推导主从博弈的Stackelberg微分对策,使用Fan-GFlicksberg不动点定理证明纳什均衡解的存在性与唯一性。根据驾驶风格和操纵技能预分配驾驶权重,基于模型预测控制方法设计轨迹跟踪器,采取反馈校正方式在有限时域内滚动优化,综合考虑船舶安全航行边界、碰撞风险和人机冲突程度在线进行调节。选取船舶横向偏移误差和驾驶员操作负荷等评价指标,在内河操纵环境下验证了方法的有效性。仿真结果表明:本文所提出的主从博弈控制方法能够为具备不同驾驶风格和操纵技能的作业人员提供个性化辅助,当驾驶员和共驾控制器发生意图冲突时,根据航行风险对预分配权重进行调节,在确保航行安全的前提下使船舶尽可能满足驾驶员的操纵意图。 展开更多
关键词 水路运输 船舶远程驾驶 人机协同 共享转向控制 模型预测 控制权重调节
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融合COLREGs的水上交通场景认知建模
7
作者 文元桥 程小东 +3 位作者 黄亮 黄亚敏 徐顺强 钟书彬 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期151-161,共11页
为实现国际海上避碰规则(COLREGs)场景的语义表达与推理,让船舶具备类人的水上交通场景理解与推理能力,提出一种融合COLREGs的场景认知计算建模方法。基于COLREGs水上交通场景的语义描述,将水上交通场景解析为时间、对象、属性、关系、... 为实现国际海上避碰规则(COLREGs)场景的语义表达与推理,让船舶具备类人的水上交通场景理解与推理能力,提出一种融合COLREGs的场景认知计算建模方法。基于COLREGs水上交通场景的语义描述,将水上交通场景解析为时间、对象、属性、关系、行为、事件等要素相互作用的综合体,构建水上交通场景的概念模型;采用本体建模实现COLREGs场景概念模型的结构化表达;通过定义语义计算操作函数和触发集搭建COLREGs场景认知计算框架,进而提出一种基于逻辑推理的场景认知计算方法。选取厦门港环境和船舶AIS数据,在场景语义抽取的基础上对COLREGs场景认知模型进行案例验证,结果表明:相对于数据驱动的方法,所提模型能够对场景中的对象属性、船舶行为、事件等进行描述和语义计算,并能更好地支持场景中各类要素相关知识的获取与查询。研究提出的场景认知建模方法对于船舶实现规则约束下的场景自主认知具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 水路运输 COLREGS 水上交通场景 知识建模 知识表达 本体
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基于虚拟网关的交通基础设施监测点位数据接入方法
8
作者 黄亮 邹鹏 +3 位作者 曹菁菁 胡健 颜泽锌 黄小蝶 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期50-59,共10页
针对交通基础设施点位监测数据来源多样、结构各异、协议不一的特点,分析具体接入需求,提出一种基于Netty架构的交通基础设施监测点位数据接入虚拟网关。阐述网关接入监测点位的配置方法及集群分配策略,定义超文本传输协议(HTTP)、传输... 针对交通基础设施点位监测数据来源多样、结构各异、协议不一的特点,分析具体接入需求,提出一种基于Netty架构的交通基础设施监测点位数据接入虚拟网关。阐述网关接入监测点位的配置方法及集群分配策略,定义超文本传输协议(HTTP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)下的数据传输格式,设计一种数据传输消息的编码和校验机制。在真实监测数据样本增强的基础上,利用分布式消息模拟工具对虚拟网关性能进行测试,结果表明,该虚拟网关实现了多点位多协议的交通基础设施监测数据统一接入,每亿条数据接入时间、存储时间分别达到8.14 s和9.75 s,平均数据溯源时间为2.96 s,具有亿级规模点位监测数据的接入能力,可为交通基础设施数字化监测的研究和应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 Netty框架 Kafka消息队列 数据接入 平台化 物联网数据
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中国水路危险品运输研究现状与热点分析
9
作者 张笛 刘安 +1 位作者 刘洋 田慧斌 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2024年第6期14-22,共9页
随着全球经济的持续扩张和工业水平的持续提升,各国对能源和化工产品的需求不断攀升,而此类化工产品多属于危险品。由于具备运输成本低、运量大、安全、环保及运输范围广等优势,水路运输已经成为危险品运输的主要方式。近年来,为提升水... 随着全球经济的持续扩张和工业水平的持续提升,各国对能源和化工产品的需求不断攀升,而此类化工产品多属于危险品。由于具备运输成本低、运量大、安全、环保及运输范围广等优势,水路运输已经成为危险品运输的主要方式。近年来,为提升水路危险品运输的安全和效率,国内学者开展了大量研究。为系统梳理国内在该领域的研究现状与未来发展趋势,本文检索了2015—2024年发表在中文核心期刊上的相关文献,共计368篇。通过对检索文献的年度发文量、期刊分布、研究机构及代表性学者进行统计分析,并利用VOSviewer软件对关键词进行聚类和演化趋势分析,本文将研究热点归纳为危险品船舶设计、危险货物运输管理、运输风险评估及应急处置这4个主要方面。当前研究在船舶设计的创新性、运输管理的智能化、风险评估的精准化以及应急处置的高效化方面取得了一定进展,但仍面临设计与安全管理智能化程度不高、风险评估全面性不足、应急处置设备针对性不强等问题。未来研究应聚焦于人工智能技术在危险品船设计与营运安全状态监控中的应用,以及推动绿色低碳技术在船舶能效优化、动力替代方面的集成,以提升水路危险品运输的安全性与可持续性。 展开更多
关键词 水路危险品运输 人工智能 绿色低碳 危险货物运输管理 运输风险与应急处置
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构网型变流器功率同步控制稳定性机理分析 被引量：3
10
作者 方正 黄云辉 +3 位作者 严文博 王栋 唐金锐 周克亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期101-108,共8页
构网型变流器具有“主动构网”能力,可以为电网提供阻尼和频率支撑,但在低阻抗电网下存在稳定性问题。为了研究低阻抗下构网型变流器功率同步控制稳定性机理,首先,建立了体现功率同步动态特性的构网型变流器接入交流电网小信号模型。然... 构网型变流器具有“主动构网”能力,可以为电网提供阻尼和频率支撑,但在低阻抗电网下存在稳定性问题。为了研究低阻抗下构网型变流器功率同步控制稳定性机理,首先,建立了体现功率同步动态特性的构网型变流器接入交流电网小信号模型。然后,以功率同步控制为主体,在牛顿动力学体系框架内,建立了构网型变流器接入低阻抗电网的动力学模型,将功率的偏移量分解为同步分量和阻尼分量,用以表征功率同步控制的稳定性。接着,结合模态分析和动力学特性分析,通过研究特征根轨迹和参与因子曲线,以及阻尼分量和同步分量的变化,分析了电网强度和控制参数等对功率同步控制的影响规律,揭示其内在机理。最后,通过构网型变流器接入电网的仿真模型验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 构网型变流器 功率同步控制 小信号稳定性 动力学特性
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基于虚拟母线电压控制的构网型储能变流器稳定性优化研究 被引量：6
11
作者 严文博 黄云辉 +2 位作者 王栋 唐金锐 周克亮 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1532-1541,共10页
构网型储能变流器作为高比例新能源接入电网的关键设备在强电网下存在稳定性问题。针对此问题,本工作提出一种基于虚拟母线电压控制的构网型储能变流器稳定性优化方法。首先,建立构网型储能变流器状态空间小信号模型,利用特征根分析法... 构网型储能变流器作为高比例新能源接入电网的关键设备在强电网下存在稳定性问题。针对此问题,本工作提出一种基于虚拟母线电压控制的构网型储能变流器稳定性优化方法。首先,建立构网型储能变流器状态空间小信号模型,利用特征根分析法得出构网型储能变流器强电网下稳定性变差甚至振荡失稳的结论。然后,提出基于虚拟母线电压控制的稳定性优化方法,通过改变有功功率环跟踪电网电压相位的位置等效提高电网阻抗,从而提高强电网下构网型储能变流器系统并网的稳定性。接着,分析不同工况下加入虚拟母线电压控制前后系统的特征根变化趋势和稳定性提升效果,同时也分析了虚拟母线电压控制参数中补偿系数k和时间常数t对稳定性的影响并给出一般参数设计范围。最后,在MATLAB/Simulink中搭建构网型储能变流器并网模型进行时域验证,进一步搭建硬件在环实验平台进行半实物验证,验证结果表明基于虚拟母线电压控制的构网型储能变流器在强电网下的稳定性明显提高。 展开更多
关键词 构网型储能 小信号稳定性 虚拟母线电压控制 稳定性优化
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船舶自抗扰无模型自适应航迹控制 被引量：8
12
作者 李诗杰 徐诚祺 +2 位作者 刘佳仑 徐子茜 孟凡彬 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期280-289,共10页
[目的]旨在研究船舶在真实海况下航行面临复杂环境干扰的影响,控制船舶克服干扰,实现航迹跟随、智能航行。[方法]首先,将无模型自适应控制(MFAC)算法引入自抗扰控制器(ADRC)中,设计改进自抗扰无模型自适应控制(ADRC-MFAC)算法,通过ADRC... [目的]旨在研究船舶在真实海况下航行面临复杂环境干扰的影响,控制船舶克服干扰,实现航迹跟随、智能航行。[方法]首先,将无模型自适应控制(MFAC)算法引入自抗扰控制器(ADRC)中,设计改进自抗扰无模型自适应控制(ADRC-MFAC)算法,通过ADRC跟踪系统的实时状态、识别系统所受未知扰动,根据MFAC建立输入数据(舵角)与输出数据(航向角、角速度)之间的非线性关系,实现稳定的航向控制。然后,结合自适应视线(LOS)制导策略,通过动态航向控制实现对航迹的精准控制。[结果]仿真结果表明,所设计的控制器能够控制船舶快速航行至预设轨迹并沿轨迹行进,在复杂环境扰动下仍能够实现理想的航迹控制。[结论]研究成果不依赖船舶具体模型,可为船舶航迹控制提供参考。 展开更多
关键词 航迹控制 自抗扰控制算法 无模型自适应控制算法 数据驱动控制
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虚假数据注入式攻击下无人水面船舶自适应神经输出反馈轨迹跟踪控制 被引量：1
13
作者 祝贵兵 吴晨 马勇 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1472-1484,共13页
本文主要研究网络环境下无人水面船舶(Unmanned surface vessels,USVs)遭受虚假数据注入式(False-data-injection,FDI)攻击的跟踪控制问题.其中,内部和外部不确定以及输入饱和约束等实际因素均考虑在设计中.在控制设计过程中,为避免将... 本文主要研究网络环境下无人水面船舶(Unmanned surface vessels,USVs)遭受虚假数据注入式(False-data-injection,FDI)攻击的跟踪控制问题.其中,内部和外部不确定以及输入饱和约束等实际因素均考虑在设计中.在控制设计过程中,为避免将船舶速度的攻击信号引入闭环系统,采用分类重构思想,构造一种新的神经网络(Neural network,NN)状态观测器,同时重构船舶速度和攻击信号.进一步,在backstepping设计框架下,利用重构的攻击信号补偿USVs运动学通道因虚假数据注入式攻击引起的非匹配不确定项.在动力学设计通道中,利用自适应神经技术和单参数学习法,重构由内部和外部不确定组成的复合不确定部分,进而提出自适应神经输出反馈控制方案.理论分析表明,即便在FDI攻击、内外不确定以及执行器饱和约束的情况下,所提控制方案仍能迫使USVs跟踪给定的参考轨迹.同时,仿真和比较结果证实了所提控制方案的有效性和优越性. 展开更多
关键词 无人水面船舶 虚假数据注入式攻击 跟踪控制 单参数学习法 自适应神经控制 输出反馈
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我国建设世界一流海洋港口的路径研究
14
作者 严新平 涂敏 +2 位作者 杨家其 徐浩然 张桐霞 《中国工程科学》 北大核心 2025年第1期236-247,共12页
海洋港口是实现陆海统筹、发展海洋经济的关键节点,加快建设世界一流海洋港口是提升港口综合服务能力和绿色智慧安全发展水平、实现港口高质量发展的重要途径。本文面向我国建设世界一流海洋港口的现实需求,辨识出世界一流海洋港口的基... 海洋港口是实现陆海统筹、发展海洋经济的关键节点,加快建设世界一流海洋港口是提升港口综合服务能力和绿色智慧安全发展水平、实现港口高质量发展的重要途径。本文面向我国建设世界一流海洋港口的现实需求,辨识出世界一流海洋港口的基本特征和发展趋势,梳理了我国建设世界一流海洋港口的现状和面临的挑战。重点研判了我国建设世界一流海洋港口过程中近中期、中长期、远期等主要阶段的发展目标,明确了我国建设世界一流海洋港口的重点任务,包括智能感知网络建设、数字孪生港口建设、港口新能源应用、港口综合能源系统建设、港口风险评估与预警、“港产城”融合发展、国际营商环境优化、多式联运网络构建。研究建议,在加强港口科技创新、推进港口能源融合发展、提高港口韧性水平、壮大现代航运服务业、完善港口枢纽功能、推进区域港口集群化等方面采取积极行动,明晰我国世界一流海洋港口建设路径,推进港口行业高质量发展。 展开更多
关键词 海洋港口 智能港口 数智化 绿色低碳 韧性提升 高效枢纽
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船舶自主航行虚拟测试场景研究进展
15
作者 陈立家 王凯 +3 位作者 黄立文 李胜为 周欣蔚 刘岩值 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期25-37,共13页
自主航行能力系统性测试、验证与可靠性评价是智能船舶产业化应用的重要前提。为明确不同测试对象对于自主航行测试场景的需求,对自主航行测试场景的测试对象、场景定义、构建方法和测试方式进行梳理。依据测试对象和场景需求的特点,将... 自主航行能力系统性测试、验证与可靠性评价是智能船舶产业化应用的重要前提。为明确不同测试对象对于自主航行测试场景的需求,对自主航行测试场景的测试对象、场景定义、构建方法和测试方式进行梳理。依据测试对象和场景需求的特点,将场景构建方法分为真实数据提取、机理建模重构、数据驱动衍生和优化搜索采样方法,对比阐述不同场景构建方法的性能和所生成场景的特点,并结合算法验证优化、性能评估和安全验证等不同测试需求分析场景构建方法所存在的问题。研究结果表明:实际应用要求测试场景构建技术充分关注测试场景结构体系的完备描述、场景组合爆炸和场景系统动力学演化问题。未来的研究应重点关注异质交通场景发展趋势,丰富智能船舶测试理论和方法体系,为智能船舶的研究成果产业化应用奠定理论与技术基础。 展开更多
关键词 智能船舶 船舶测试 自主航行 测试场景 场景定义 场景生成 场景重构
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船冰多次碰撞下极地航行船舶舷侧结构动态响应研究
16
作者 姜河蓉 姜金辉 +1 位作者 杨泽文 袁昱超 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期8-13,共6页
近年来全球变暖的加剧使得北极航道的开放更具可行性,为分析极地船舶航行过程中的冰载荷及船体结构响应特性,本文针对船体舷侧结构与浮冰场多次碰撞的场景开展数值仿真研究。参考现阶段浮冰观测统计经验,建立船体舷侧结构-浮冰场相互作... 近年来全球变暖的加剧使得北极航道的开放更具可行性,为分析极地船舶航行过程中的冰载荷及船体结构响应特性,本文针对船体舷侧结构与浮冰场多次碰撞的场景开展数值仿真研究。参考现阶段浮冰观测统计经验,建立船体舷侧结构-浮冰场相互作用有限元数值模型,在不同碰撞角度与不同浮冰密集度下开展仿真计算,分析船冰连续多次碰撞过程中碰撞力、能量及响应数据,研究碰撞角度和浮冰场密集度对浮冰载荷及船体舷侧结构响应特性的影响规律。结果表明,船冰多次相互作用下的结构响应规律与船冰单次作用存在一定差异,碰撞角度与浮冰场密集度参数对船冰碰撞力与船体舷侧结构响应特征影响呈现出一定的规律。本文研究内容对极地航行船舶舷侧结构的安全性设计具有参考价值。 展开更多
关键词 船-冰多次碰撞 舷侧结构 结构响应 非线性有限元方法
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基于大数据分析的内河货运船舶污染物量产生标准研究
17
作者 邓健 唐璇 +2 位作者 刘玉龙 黄熊 刘少勇 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第3期1175-1182,共8页
随着我国对于生态文明建设的日益重视,内河船舶水污染物开始进入“零排放”时代。为了准确地掌握内河船舶污染物量产生标准,研究基于长江干线水污染物联合监管与服务信息系统(“船E行”系统)大数据,针对长江内河主力货运船舶(干散货船... 随着我国对于生态文明建设的日益重视,内河船舶水污染物开始进入“零排放”时代。为了准确地掌握内河船舶污染物量产生标准,研究基于长江干线水污染物联合监管与服务信息系统(“船E行”系统)大数据,针对长江内河主力货运船舶(干散货船、集装箱船、液货船)的典型船舶污染物(船舶垃圾、船舶生活污水和含油污水)产生量展开探讨。采用滑动窗口法和95%置信区间法,确立污染物产生量的推荐标准,并通过实船数据的对比分析,进一步表明了所提出标准的合理性和准确性。研究结果有助于完善相关标准规范,加强船舶污染物监管。 展开更多
关键词 环境工程学 大数据分析 内河船舶 船舶污染物 量产生标准
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五自由度双清洗盘清洗机械臂的运动学分析与路径规划
18
作者 王怡 方珍龙 《船舶工程》 北大核心 2025年第2期119-128,共10页
[目的]为了提高机械臂对船舶表面污损的清洗效率,研究一种五自由度双清洗盘清洗机械臂模型并提出相应的清洗策略。[方法]采用改进型D-H法建立机械臂的运动学模型,并利用蒙特卡洛法对其可达工作空间进行仿真评估;采用7次多项式插值方法... [目的]为了提高机械臂对船舶表面污损的清洗效率,研究一种五自由度双清洗盘清洗机械臂模型并提出相应的清洗策略。[方法]采用改进型D-H法建立机械臂的运动学模型,并利用蒙特卡洛法对其可达工作空间进行仿真评估;采用7次多项式插值方法拟合各关节的运动曲线,使用K-means算法对二维栅格区域内随机生成的清洗点按距离进行分类,通过蚁群优化(ACO)算法规划出每个清洗盘的最优移动路径。[结果]该模型可达工作空间能够适应不同曲率的船舶表面,各关节的轨迹规划曲线较为平滑,且清洗盘路径规划方法高效。[结论]该机械臂模型具有较强的适应性和较高的清洗效率,可供多清洗盘清洗机械臂的应用设计参考。 展开更多
关键词 船舶表面清洗 五自由度机械臂 运动学分析 轨迹规划
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基于正交分解与差分特征的LSTM海上风速风向时间序列预测方法研究
19
作者 张超群 罗伟强 周磊 《航海》 2025年第1期20-26,共7页
随着航海事业的不断发展,船舶在复杂海洋环境中的安全航行成为业界关注的焦点。而风速和风向作为影响船舶航行性能的关键因素,其准确预测对于提高船舶航行安全、优化航线规划以及提升能效具有重要意义。基于正交分解与差分特征的LSTM(... 随着航海事业的不断发展,船舶在复杂海洋环境中的安全航行成为业界关注的焦点。而风速和风向作为影响船舶航行性能的关键因素,其准确预测对于提高船舶航行安全、优化航线规划以及提升能效具有重要意义。基于正交分解与差分特征的LSTM(长短期记忆网络模型)海上风速风向时间序列预测方法,以21万t散货船海上航行过程中的采集风速风向数据为研究对象,使用正交分解将风矢量标量化,再建立基于各个方向分量差分特征LSTM风速风向时间序列预测模型,利用其差分特征捕捉风速变化的动态特性和趋势。实验结果表明,该模型在风速风向时间序列预测方面表现出色,具有较高的预测精度和稳定性,风速误差小于2 m/s,风向误差小于1.5°的概率可达到95%以上。 展开更多
关键词 风向风速预测 风矢量 正交分解 差分特征 LSTM模型
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构网型与跟网型变流器交互作用对并联系统小干扰稳定性的影响分析
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作者 方正 黄云辉 +4 位作者 严文博 王栋 唐金锐 谢长君 周克亮 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第2期134-142,共9页
跟网型变流器具有电流源特性,构网型变流器具有电压源特性,两者并联接入交流电网时控制特性更加复杂,会引起新的稳定性问题。为探究构网型与跟网型变流器并联接入弱电网的稳定性,建立了构网型与跟网型变流器并联系统接入弱电网的稳定性... 跟网型变流器具有电流源特性,构网型变流器具有电压源特性,两者并联接入交流电网时控制特性更加复杂,会引起新的稳定性问题。为探究构网型与跟网型变流器并联接入弱电网的稳定性,建立了构网型与跟网型变流器并联系统接入弱电网的稳定性分析模型和交互作用分析模型,并定义了自影响分量和互影响分量来量化表征构网型与跟网型变流器之间的相互作用程度。结合伯德图和模态分析法,通过研究不同运行点和不同控制参数下互影响分量幅频特性和系统主导模态变化轨迹,来分析构网型与跟网型变流器之间的相互作用对系统稳定性的影响规律。结果表明,弱电网下构网型与跟网型变流器之间相互作用程度的提升将有利于增强系统稳定性。 展开更多
关键词 构网型变流器 跟网型变流器 相互作用 稳定性分析 小信号建模
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