海冰影响下船舶北极水域航行风险评估方法

北极东北航线的开通大大缩短了亚洲至欧洲的航行距离,而海冰是船舶北极航行的主要威胁.针对海冰影响下船舶北极水域航行风险研究,提出基于客观监测数据的贝叶斯动态风险评估方法.通过分析船舶北极水域航行所面临主要风险因素,基于控制理论构建北极东北航道船舶航行风险评价模型.在此基础上,结合贝叶斯网络评价分析方法,根据北极水域海冰动态监测数据,实现船舶北极航行动态风险评价研究.以"永盛轮"北极航行为研究对象,对所研究航线上的航行风险变化进行仿真.评估结果表明,所提方法可实现对船舶北极水域航行风险的动态评估,并突出海冰冰情对船舶极地航行风险的影响,其中,完全无冰和完全有冰状态下的航行风险差值达0.14,模型灵敏性高.      

我国北极航运研究的现状与热点分析

全球气候变化和北极海冰融化使得北极航道的开发与利用受到了越来越多的关注,中国学者积极参与了北极航运的一些研究.为了整体把握中国北极航运研究现状与热点,从中国知网(CNKI)核心期刊数据库选取了2000—2019年与北极航运相关的230篇文献为数据源,借助SPSS统计软件和VOSviewer文献计量软件平台,从载文量、期刊分布、研究机构、学者、关键词等方面对文献进行分析,并在此基础上从极地船舶设计、北极航线开发与利用、北极船舶航行、北极政策与地缘政治研究4个研究方向分析北极航运研究趋势与热点问题.研究表明,中国北极航运研究热点聚焦在极地船舶冰载荷计算、船舶运输经济性分析、通航环境分析、北极航线开通的影响分析、冰区航行风险识别与评价、北极水域船舶航行自由有关法律与政策分析和北极航运国际治理对策研究等方面.     

北极东北航道航行实践与安全性研究

自北极东北航道夏季呈现可通航窗口期以来,中国远洋海运集团积极开展北极航行探索和实践.基于历年航次信息,对目前极地航行存在的问题进行分析,提出具体的解决问题措施并在航行实践中得以验证.梳理国内外的研究成果,对现阶段的北极航行风险进行分析.目前极地航行存在五大风险:通航环境恶劣、冰区编队航行经验不足、船冰碰撞及冰困、船员疲劳驾驶、冰情预报的不确定性等风险.从实际航行实践的角度出发,分析船舶航行操作风险以及应对措施.目前东北航道的基础设施尚不完善,环北极国家合作不够密切,未来应结合国家"冰上丝绸之路"战略目标,推动北极科考事业发展,加大基础设施建设,构建近北极国家战略合作平台.     

基于船舶行为的武汉长江大桥水域货船通航规律研究

内河桥区是水上交通事故的多发水域,为保障船舶通航安全、预防和减少事故的发生,从船舶行为的角度来对船舶自动识别系统(AIS)数据开展研究,以航速和航向角作为船舶行为特征来分析上下行和水期因素对其的影响.通过对各影响因素条件下的特征数据分别采用正态分布和对数正态分布拟合,发现后者能更准确描述航行规律;同时以航速、航向角区间散点比例的统计结果来量化各因素的影响.研究表明,货船航速在下行时受枯水期影响相对明显,航速整体倾向于向较高航速区间[7,9]kn转移;货船航向角在上下行时受洪水期影响较大,其中货船上行时航向角具有增大的趋势,而下行时具有相反的趋势.     

基于知识图谱的国内外北极航线安全研究进展与比较分析

为更直观地把握国内外北极航线安全研究现状,形成对这一问题的基本认识并用以启发后续研究,借助CiteSpace软件生成知识图谱,应用文献计量分析方法,从时空角度简述北极航线安全研究概况,然后从研究主体和研究内容2个方面对比国内外研究异同,着重探讨研究主题热点,捕捉研究前沿进展.结果表明:①无论是北极国家还是非北极国家均对北极航线安全十分关注,已有研究总体上处于探索发展阶段,尚未形成稳定的核心作者群,机构间合作不足;②内容上,以北极航线安全研究需求分析和影响因素分析为国内外一致的主题热点并呈现出研究视角和研究方法上的各有侧重;③新形势下,围绕国家宏观战略开展北极航线安全研究,并重点关注北极航海安全保障服务能力提升是当前及未来国内的研究前沿;对于风险因素量化研究的丰富创新和针对北极航线开发利用活动展开的应用研究则是国外研究的主流趋势.     

船舶航行交通事件实时检测技术研究现状与展望

船舶航行交通事件检测依赖基于历史数据的离线检测方法, 检测模型适用性差, 难以满足监管人员的实时监测需求。通过分析船舶异常行为检测、航行事故检测等现有交通事件检测技术, 可以发现: 在数据层面, 监测数据来源单一、环境信息缺失; 在方法层面, 基于统计、风险评估等经典模型的事件监测方法效率高但准确性低, 基于神经网络、图像识别等机器学习的检测方法准确性高但效率低; 多源数据融合、多项技术结合的交通事件检测方法成为实时检测方法的发展趋势。在此基础上, 梳理了实时船舶航行交通事件检测的3项关键技术: (1)海事大数据技术: 高效处理船舶运动数据和航行环境数据, 统一多源异构数据结构标准, 降低数据源单一造成的事件误报率; (2)船舶行为动态建模技术: 利用知识图谱等技术融合船舶航行情境信息, 在不同船舶运动环境下利用深度学习、语义关联、图神经网络等方法构建不同的船舶行为模型, 提高检测准确性; (3)实时分析和可视化技术: 结合平行系统进行虚实系统间信息传递, 定性分析检测结果, 实时显示检测全过程, 提升监管过程中的人机交互效率。然后, 提出了包括数据采集、后台服务和客户端应用3个功能模块的交通事件平行检测系统; 该系统具备实时接收并处理船舶航行数据、分析并预测交通状态、动态检测并预警交通事件和仿真结果展示等功能。从数据融合、交通状态感知和交通虚实映射3个方面, 展望了面向海事监测实务的实时检测技术发展方向。     

桥区水域船舶临界失控水动力干扰区研究

基于细长体理论,将桥墩视为绝对静止船舶,针对会遇(船舶顺流驶经桥墩)及追越(船舶顶流驶经桥墩)2种状态,利用船间水动力干扰通用模型计算船-桥干扰水动力,MMG模型计算船舶操纵性能,验证了桥区水域船舶临界失控水动力干扰区域的客观存在,将桥区安全通航由桥墩被动防撞转化为船舶主动防撞.通过船-桥间间距等相关参数的变化,系统分析了桥区水域船舶临界失控水动力干扰的变化规律.     

智能船舶的研究现状可视化分析与发展趋势

为了更好地把握智能船舶研究领域的前沿问题及发展现状,针对智能船舶领域相关主题,基于中国知网(CNKI)和Web of Science数据库中2010—2020年的文献检索结果,运用知识图谱从计量统计的角度从时间、作者、机构以及关键词4个方面系统地呈现了智能船舶领域发展的趋势、前沿和热点.在此基础上,从智能船舶的态势感知...     

北极航道的船舶组合导航方法

为解决新开辟的具有重要经济价值及战略意义的北极航道船舶航行安全保障问题,建立适用于北极航道的船位推算导航模型.在获取精确的初始船位前提下,利用航向、航速连续推算船舶船位,同时利用卡尔曼滤波修正累积推算误差,以获取高精度、高可靠性的推算船位.针对高纬度下的陀螺罗经航向误差较大的问题,采用卫星罗经或光纤罗经替代陀螺罗经;而对卫星定位信号异常而无法获取船位的问题,提出了自动雷达定位技术.在GPS正常时,选择GPS卫星罗经+GPS滤波的组合导航方案;在GPS异常时,选择光纤罗经+自动雷达定位滤波的组合导航方案,可为船舶在北极航道航行提供连续、准确、可靠的导航定位保障.研究结果表明,前者得到的推算船位与GPS实测船位的误差很小,均差在4.5 m左右;后者可为船舶提供2 h推算误差在50 m以内较高精度的船位.     

北极东北航道船舶行为特征分析

北极东北航道开发和利用,对北极水域船舶通航安全管理提出了更高的要求.采用数据挖掘技术对2015—2017年北极东北航道船舶自动识别系统(AIS)的数据进行了处理与分析;采用Douglas-Peuker算法,对海量船舶AIS轨迹数据进行抽稀与验证;然后利用KD-Tree、DBSCAN和族心确认算法,对海量船舶AIS轨迹点进行了时空聚类分析;成功提取了船舶类型、船旗国、船舶轨迹、船舶密度及船舶速度等船舶行为特征,探索研究了船舶行为特征对于北极东北航道能源、环保及海上交通服务的作用与意义.研究表明,北极东北航道航行船舶以渔船和货船为主,船旗国以靠挪威和俄罗斯籍为主,船舶活动区域集中在巴伦支海与挪威海,主航道主要以8~15 kn速度航行.     

车辆导航系统的研究开发现状与趋势

车辆导航系统是智能交通系统（ITS）建设的一项基础内容，本文对当前国内车辆导航系统的研究与开发现状作了全面调研与分析。对其中的一些关键技术问题作了深入探讨，最后着重对全球定位系统（GPS），地理信息系统（GIS）在车辆导航系统中的应用前景进行了研究，这对车辆导航系统的深入开发及ITS的建设都有重要的意义。     

成山角分道通航制水域航行风险辨识与操纵决策方法

针对成山角分道通航制水域船舶航行风险高的问题,对数字化仿真环境、风险辨识、避碰机理和操纵决策开展研究。通过解构成山角水域的构成要素,建立静态交通环境的数学模型,结合船舶动态信息,构成动静结合的数字化仿真环境;基于时间、空间双维度的碰撞危险度模型和本船船位信息,提出碰撞等航行风险的辨识方法;考虑《1972年国际海上避碰规则》和良好船艺要求,归纳成山角水域不同会遇局面下的避让原则和方法,结合避碰机理求取最小改向幅度;运用时序滚动和反馈补偿方法,提出能自适应目标船机动特征的操纵决策模型。模拟成山角水域船舶会遇场景,开展多目标船场景下的仿真实验,结果表明：①在自建坐标系的会遇场景中（目标船：坐标位置（44 600 m,62 300 m）,航向210°,航速12 n mile/h;本船：坐标位置（41 200 m,38 000 m）,航向000°,航速12 n mile/h）,基于成山角水域船舶行为的船位推算方法可提前1 168 s识别到碰撞危险;②在随机生成的多目标船模拟环境下,本船在245,617,2 005,2 405 s分别采取右转17°、复航、右转11°、复航操作,可让清所有目标船,满足船舶在该水域航行时操纵决策的需求。综上,提出的方法在成山角水域可更早识别到碰撞危险并进行操纵决策,为船舶在类似分道通航制水域中智能航行的实现提供理论基础。     

桥梁船撞风险分析与对策研究

随着跨江和跨海峡大型桥梁的建设和船舶运输业的快速发展,桥梁遭受船舶撞击而致损坏或倒塌的事故频繁发生.采用美国AASHTO规范方法对某大桥进行了船撞风险分析,并讨论了船舶典型航速和桥墩抗力对桥梁船撞风险的影响,在此基础上提出了减小桥梁船撞风险的具体措施.     

我国新能源汽车分类及发展现状浅析

新能源汽车作为未来汽车的发展趋势,有着十分广阔的发展前景。文章简要介绍了新能源汽车的分类,结合当前我国新能源汽车的发展现状,通过分析了近年来我国新能源汽车的产量、国内乘用车车企新能源汽车销量,得出未来我国新能源汽车发展的趋势。     

汽车品牌4S店的现状分析与前景展望

文中首先对汽车品牌4S店的现状进行分析,指出4S店在建设实施过程中的优、劣势.针对克服劣势的对策,从战略和战术的角度提出了解决思路.再对汽车品牌4S店的发展前景进行了展望,在明确4S店发展呈现集团化趋势的基础上,提出了"服务是核心,品牌是目标;关注售后环节,体现增值服务"的观点,并以实例进行了论证.