潮流三维动态可视化模拟系统研究

应用GIS技术和三维仿真技术建立三维地形模型,通过叠加二维动态潮流模型实现了潮流模拟三维动态可视化,并给出了系统层次架构模型。在对基础数据进行格式分析的基础上,重点阐述了地形数据处理建模方法和二维潮流动态模拟的空间和时间插值混合使用关键算法,介绍了由此开发的潮流模拟三维动态可视化演示系统的具体功能模块,并对系统深入开发方向进行了展望。     

港口设备／车辆综合动态实时管理调度系统应用

提出基于专用短程通信(DSRC)技术的港口设备/车辆综合动态实时管理调度系统.该系统利用先进的无线数据通信与定位技术,实现对设备/车辆"无盲区"的实时定位,使管理部门以可视化的方式监视、记录港区内设备/车辆的位置,进而对其使用进行优化,并准确、可靠地将设备,车辆调度指令传送给作业人员,形成一个高度信息化、自动化的监控调度服务网络,有助于港口提高管理水平、降低运营成本、提高服务质量,带来良好的经济效益和社会效益.     

船体结构静动态协同优化设计(英文)

论文集成静态、模态和动力响应分析,建立了船体结构静、动态协同优化模型.在系统级优化模型中,以单学科最优解和多学科最优解之间的差异最小化为目标.该目标函数不仅消除了多个目标之间的量纲和数量级差异的影响,而且扩展了协同优化算法的应用范围,由原来的单目标优化扩展到了多目标优化.并与子系统级优化模型构成二级协同优化算法架构.采用多岛遗传算法进行优化求解.对集装箱船艉主甲板进行了静、动态优化设计,分析表明本文所采用的优化算法能应用于工程实际.     

基于BIM技术的高桩码头施工进度优化*

高桩码头工程通常规模大、专业性强、施工参与单位众多,由此导致施工信息独立、时效性差,且极大地影响工程进度,造成施工成本浪费。针对此问题,提出高桩码头工程施工进度优化算法,并结合BIM技术建立4D施工管理方法。建立高桩码头Revit模型构件库,以此构建相应码头三维信息可视化模型,再结合高桩码头施工特点,建立基于量子粒子群算法的高桩码头施工进度优化算法,将施工进度优化算法与高桩码头BIM施工模型进行有机整合,利用BIMFILM软件对施工工期信息进行施工全过程的跟踪优化和动态可视化管理。结果表明,该方法实现了高桩码头工程施工进度优化的可视化和信息化管理,所提出的动态优化算法有助于精准预测并同步优化码头施工进度安排、减少施工总成本、提高码头施工管理效率、拓宽BIM技术在水工领域的应用,具有实际推广意义。     

航电枢纽全视景三维模型构建方法

针对航电枢纽全视景可视化仿真,基于数字高程模型构建、参数化实体建模原理,运用GIS三维可视化技术,提出航电枢纽三维模型构建方法、数字地形系统搭建方法和多坐标系统模型耦合方法。基于ArcGIS Engine二次开发技术、空间数据库技术以及数据库连接及应用技术,完成全视景动态虚拟现实系统构建技术研究。利用本方法搭建依兰航电枢纽全视景动态虚拟现实系统,实现航电枢纽全视景动态管理,验证方法的可行性。     

基于Witness集装箱码头物流系统仿真分析

以集装箱码头物流系统为研究对象,以研究船舶靠泊调度原则和码头最大通过能力、泊位利用率、船舶待泊时间之间的关系以及计算不同策略所时应的到港集装箱船舶待泊成本、泊位闲置成本等为目标,应用专业仿真软件Witness对集装箱码头物流系统进行仿真建模,寻找集装箱码头物流系统的作业"瓶颈",并进行优化.研究结果表明,应用Witness软件完全可以实现集装箱码头物流系统的整体建模和仿真,其可视化效果可以反映系统的动态性,并且有很广阔的实用价值.     

航电枢纽施工三维动态可视化系统设计与实现

针对航电枢纽施工动态管理的特点,基于数字地形构建原理,运用CityEngine技术,构建航电枢纽研究区段的数字地形和三维水工建筑物,提出三维场景融合方法。基于ArcSDE+SQL Server空间数据库技术,以内部代码和用户标识码为公共数据项,将属性数据与空间数据进行连接,建立三维场景动态展示方法,完成航电枢纽施工过程三维动态可视化仿真,设计工程施工三维动态展示与施工过程信息同步更新机制,实现航电枢纽施工动态可视化管理。基于建立的系统功能框架,以依兰航电枢纽施工管理为例,开发施工动态三维可视化管理系统,为航电枢纽工程施工可视化、精细化管理提供技术支持。     

基于VR技术的船舶航行视景分布式可视化分析系统

现有的视景分布式可视化分析系统能够分析出的内容较少,因此设计一种基于VR技术的船舶航行视景分布式可视化分析系统。系统采用多通道视景拓扑结构,在硬件中使用了多通道边缘融合控制器,能完成多幅图像的融合,提高虚拟现实沉浸度;在软件中分析了航行的仿真要素,着重分析了波浪和船舶航迹流的视景生成,利用插入多边形法完成地形的网格优化处理,再利用基于等高线的地形生成方法完成航行视景的全方位分析,构建四叉树结构提取模型的多层次细节,通过顶点之间的约束关系完成可视化轨迹分析。通过实验结果表明,设计系统的分析内容能够达到15条,验证了设计系统的有效性。     

基于GIS和BIM的航电枢纽施工动态可视化信息管理

针对在航电枢纽工程施工管理中场景可视化模拟的不足,提出航电枢纽工程信息化模型概念,并基于GIS、3 ds Max和数据库技术,建立航电枢纽工程信息化模型构建方法,实现航电枢纽全要素在全生命周期的动态可视化模拟;基于BIM 4D工程动态管理思想,提出航电枢纽施工动态可视化信息管理方法。基于依兰航电枢纽工程资料,利用GIS组件式二次开发,研发依兰航电枢纽施工动态可视化信息管理系统,验证了本文提出的施工动态可视化信息管理方法的可行性,推动水利行业现代化、信息化和规范化的进程。     

基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统

针对舰船航行数据在可视化分析中受到海上环境的影响,导致舰船航行数据可视化分析内容减少、时间变长,因此,提出基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统。在系统的硬件设计方面,通过舰船航行数据查询模块设计和数据可视化模块设计,完成了系统的硬件设计,通过分析舰船航行的仿真要素,对舰船航行过程中的地形进行网格处理,采用VR技术全方位分析了舰船航行的视景,建立了四叉树顶点之间的约束关系,完成系统的软件设计,实现舰船航行数据的可视化分析。测试结果表明,基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统不仅可以增加可视化分析内容,还可以缩短分析时间。     

航道抛石施工过程仿真系统开发

长江下游深水航道整治工程抛石施工过程,受限于没有针对性的三维可视化系统。目前使用的数字化工具,三维可视化效果不理想,动态数据信息查询不便,不能及时有效地反映抛石过程中的情况。基于MATLAB平台,研发出一套具有完全自主产权、有针对性、三维显示的航道工程抛石断面形成过程监测可视化软件,可实现原始地形、设计地形与实抛地形的三维显示。通过对比分析抛石前后地形,及时反映抛石施工区域漏抛或超抛情况,能辅助提高航道整治抛石施工工程的精度与进度。     

基于VR技术的船厂分段堆场数字资产管理系统开发

以基于模型的企业（Model-Based Enterprise,MBE）为理论基础,采用虚拟现实技术（Virtual Reality,VR）和数据库技术,结合国内某船厂的资产管理应用实例,在三维可视化环境中开发船厂分段堆场数字资产管理系统。该系统不仅可为管理者提供统一、高效的实时动态数据查询与决策依据管理平台,还能为覆盖船厂设计、建造及运营阶段的全生命周期的业务打下技术基础。     

BIM技术在航道水下地形空间监测中的应用

地形是区域环境的重要组成部分,三维地形分析为地表演化过程研究提供了全新的技术支撑。本文依托黑沙洲航道整治二期工程多期水下地形测量数据,基于BIM技术实现各个时期航道水下地形表面的三维可视化,并对其进行动态监测分析。研究表明,基于BIM技术实现航道水下地形空间监测,能够更加形象直观地展示区域地形演变、泥沙淤积等三维情况,对于航道的维护和整治具有重大意义。     

BIM技术在船闸三角闸门设计中的应用

针对传统结构设计的局限性,结合秦淮河洪蓝船闸工程,将BIM技术应用于三角闸门施工图设计,从协同设计、碰撞检查、可视化、工程量统计与出图4个方面介绍BIM技术的应用思路。研究表明:BIM技术有助于解决各专业之间协作深度不够、"错漏碰缺"频发、二维图纸不直观等问题,实现曲面异形空间结构的三维建模,达到优化设计、提高设计质量的目的。     

长江航道三维可视化数据处理方法研究

阐述长江航道三维可视化系统的多源海量数据的获取及处理方法,研究航道地形数据的特点及其处理流程,基于三维可视化系统采用对比分析的方法突出了各相关数据的处理效果。     

船用柴油机三维装配工艺可视化技术

针对船用柴油机装配具有复杂性的特点，装配工人按照纸质的装配工艺规程和二维装配示意图进行装配不直观的缺点，开发了船用柴油机三维装配工艺可视化系统。通过三维工艺仿真技术、基于MBD的三维信息定义技术、基于XML的工艺信息结构化表达技术，实现了装配信息的可视化表达；通过对teamcenter的二次开发，实现了装配工艺的可视化发布。最后以某船用柴油机中的典型安装工序机架正时齿轮端的中间齿轮安装为对象，验证了三维装配工艺可视化系统的有效性。该系统能够有效地提高装配工艺的直观性，提高工人的装配效率和准确度。     

基于AutoCAD ARX的船闸闸首三维设计

针对国内船闸三维设计可视化效果不足的问题,尝试对船闸闸首三维设计技术进行可视化结构设计的研究.采用C++的面向对象特性与AutoCAD提供的ObjectARX开发工具相结合,研究闸首三维模型算法、闸首稳定性验算程序算法,实现结构稳定性计算结果输出,开发闸首三维模型设计系统.通过工程实例进行验证分析,成果直观,能够很好地辅助闸首结构设计,是对水工建筑物三维可视化设计技术的一种有益探讨.     

基于Civil 3D的港口陆域高程设计

建筑信息模型(BIM)技术以协同性、可视化、可出图性等优点在水运行业逐渐被接受和推广。Civil 3D提供了强大的三维地形处理功能,可实现地形曲面的三维动态设计,同时支持平面图,纵断面图和横断面图的出图功能。结合Civil 3D软件功能及特点,以西非某集装箱码头为例,探究运用Civil 3D对港口陆域进行高程设计的可行性。通过对比传统高程设计方法,总结使用Civil 3D进行港口陆域高程设计的工作流程,为BIM技术在港口陆域高程设计方面的推广及应用提供新思路。     

随机响应约束下的桁架结构拓扑优化

研究随机响应约束下的桁架结构拓扑优化问题具有重要的工程应用前景.文章采用自适应遗传算法(AGA)求解了随机响应约束下的桁架结构拓扑优化问题.通过引入海明距离生成高质量的初始种群、采用自适应的交叉和变异算子以及对适应度函数进行线性标定这三个步骤改进了遗传算法的搜索效率以及收敛性.在拓扑优化列式中考虑杆件以及各自由度的拓扑变量以精确地模拟优化过程中杆件和结点的删除.建立了随机载荷作用下结构均方响应的表达式,并以此作为拓扑优化问题的约束条件.另外,提出了一些启发式算法来引导杆件和结点的删除.最后,通过对随机激励下的二维桁架以及三维桁架进行拓扑优化计算,证明了本文方法的实用性和有效性.