船舶典型远洋航线上风力资源时空分布特征

为利用海洋风力资源实现对船舶的辅助推进,对全球海洋风场数据进行分析和处理,实现海洋风场在全球电子海图上的叠加显示.选取超大型油船(VLCC)中东航线和散货船巴西航线为典型航线,对航线周围海域的风力资源进行时空分布特征分析,初步实现远洋船舶利用风力资源进行辅助推进的有效性评估,为远洋船舶新型风翼助航系统的研发提供理论依据.     

船舶最小事故航线选择方法研究

提出了一种船舶最小事故航线的选择方法,这一方法的基本思路是先将船舶最小事故航线选择问题转化为一不含负权的最短路问题,然后再运用Dijkstra算法进行求解。     

终端区进离场航线网络3D优化方法

为提高终端空域飞行航线设计的安全经济性与自动化水平,对航线网络3D优化问题进行了研究。针对独立航线的优化问题,采用蚁群算法优化水平方向安全经济性航线;根据终端空域航线垂直剖面数据,提出一种基于核密度估计的3D航线垂直剖面优化方法。分析得到进离场航线网络优化次序原则,逐步优化各航线,最终实现航线网络的总体优化。通过西安/咸阳机场终端区的算例分析,表明该优化方法在保证航线安全经济性同时,运行效率有很大提高。     

集装箱班轮航线配船优化决策研究

分析了集装箱班轮船线配船的内容及要求，引进性规划方法建立了航线船问题的数学模型，并优与船方案的选定进行了探讨。     

船舶最佳气象航线的设计

本文介绍了气象导航技术在船舶最佳航线设计中的应用，论述其所使用的一般方法、原理及其系统构成。用船舶失速数值方法替代经验公式，并用Ｃ语言编程提供了最短时间航线模拟算例。     

碳减排背景下提升船舶能效的原油轮航线配船优化

为应对国际海事组织提出的现有船舶能效系数和碳强度指标政策,预计需要有一定数量的现有船舶通过使用新技术或改造其推进装置部件来提升船舶能效。同时,越来越多的船舶也通过选择安装闭式脱硫装置来应对硫排放控制区限制。在此背景下,针对原油轮航线配船问题,考虑船舶提升能效和安装脱硫装置的改造策略,以年燃油成本与碳排放成本之和最小为目标,考虑碳排放量约束,建立混合整数非线性优化模型。选用一种自适应模拟退火粒子群算法对模型进行求解,对燃油价格波动和碳税税率进行敏感性分析,并通过算例验证了模型的合理性与有效性。     

降低噪声影响的进场航线路径优化

随着航空运输迅猛发展,航空噪声污染日益严重。为减缓航空噪声问题,从分析航空噪声评价方法入手,考虑越障、航段转弯、绕飞限制区等条件,以噪声影响人口数最小作为优化目标,构建了终端区进场航线优化模型,采用角度扩展法改进A*算法,获得噪声影响较小的进场航线路径。选取上海虹桥机场仿真验证,结合机场实际流量分布进行实例分析。计算结果表明:路径优化后,暴露于65 d B及以上噪声下的人口数由44万削减到21万,航线长度也大幅减小,缩短11. 49%,油耗减少31. 07%。评估结果表明,提出的终端区进场航线路径优化模型能有效减缓航空噪声、降低噪声影响,且在缩短航线,降低油耗方面发挥优势。     

一种轮渡航线优化设计的计算方法

通过运用模糊数学,从轮渡航线优化设计的安全、时间、经济、舒适四个主要方面建模,得出了一种轮渡航线优化设计的计算方法--优化度算法.     

考虑船舶油耗的集装箱班轮航线配船方案

班轮航线配船主要是解决多船型在多条航线上的合理配置问题,目的在于充分利用船队资源.首先,分析航行速度对船舶油耗产生的影响,然后,根据班轮多港口挂靠和集装箱转运的特点,建立以周计划内船队运营总成本最小为目标的混合整数规划模型.算例中通过对航行速度的灵敏性分析,呈现了船舶油耗和船队运营总成本之间的二律背反规律.随着船舶加速,虽然船队运营总成本递减,但是集装箱的转运成本和港口靠泊作业成本却呈现增加的趋势.其次,运用了轴辐式网络的特点,能够从46个港口中选择一半数量的中转港进行集中转运操作,具有规模经济优势.     

基于双目标规划和遗传算法的航线配船优化

为弥补目前航线配船问题研究存在的不足,以最大化船公司航线运营利润、最小化运力浪费为目标,建立双目标航线配船模型.同时为避免目前航线配船模型求解方式的繁琐,尝试将航线配船问题的可行解用染色体形式表示,通过遗传算法在解空间内的遍历和搜索,得到问题的满意解.实例分析证明了模型的可行性和算法的有效性.     

大型风帆助航船舶综合节能减排潜力分析

为量化大型风帆助航船舶综合节能减排潜力,采用初步估算方法,分析某一大型散货船使用风帆助航系统后对主机降低耗油、辅助设备减荷与延长使用寿命,以及有害气体减排等的综合影响.计算结果表明,每年主机节油达806 t、滑油节油近6 t、发电柴油机节油13 t、CO2减排2500 t、SOX减排27 t.     

气象不确定下的船舶避台路径优化

为减小船舶在海上航行时遭遇台风的高风险,设计了兼顾全局与局部规划的避台路径优化方案,运用A*算法与人工势场法(APF)并加以改进,分别应用于全局规划与局部规划中.在A*算法的代价函数中加入了来自燃油消耗与安全性带来的影响,并采用路径更贴近实际航路的24邻域节点扩展法;另外,解决了 APF中局部极小值与不可达的问题,并引...     

改进线性兴波阻力帐篷函数法及实船型线优化

针对线性兴波阻力帐篷函数法阻力计算及相应的船型优化方法不能反映实际船体对称面形状这一局限,提出一种定义在实际船体对称面上的船体曲面近似函数,将该船体曲面近似函数代入线性兴波阻力表达式,用该表达式与原帐篷函数法计算同一船型的兴波阻力系数,对比结果表明在多数速度区间内比后者更加接近试验结果.由此表达式建立以船体型值为变量的最小兴波阻力二次规划数学模型,此模型适用于任意给定的由曲线、折线围成的非矩形船体对称面区域,尤其适用于舰船前体及其球鼻首的优化.基于二次规划优化模型对仿DDG51船型进行一系列型线优化设计,在理论上获得了20%以上的兴波阻力减阻效果.     

闸室船舶组合优化动态模型

基于心理学理论,对待闸船舶提出了极限等待时间的概念.提出将船舶按照特大型、大型、中型、小型设立排队队列,并基于0-1规划建立闸室船舶组合优化动态模型.以泰州船闸某一天上行过闸为例,应用闸室船舶组合优化动态模型对其进行优化调度.结果表明,优化后总闸次数、平均每闸吨位、船舶平均待闸时间、平均闸室利用率等指标比优化前均有了不同程度的改善.     

单船安全管理评价方法

以现有研究成果为基础,采用定性与定量相结合的方法建立模糊综合评判数学模型,对船员、船舶、环境、管理四要素进行综合的安全评估,并对单船安全管理的有效性问题进行研究.实验结果表明,模型对单船安全管理的评价基本准确,能够反应船舶管理的实际情况.     

面向智能船舶的自校正加权融合估计算法

针对智能船舶多传感器系统因未知海洋环境干扰和设备间干扰等因素,导致一个或数个传感器产生间歇性随机故障,进而导致融合估计结果出现偏差甚至失真的问题,设计了一种自适应加权融合估值算法,并引入了衰减记忆因子降低旧测量数据对融合估计的影响权重.为增强融合估值器对于量测故障信号的容错性,添加了故障检测与校正模块对量测信号进行检测与校正.为了验证算法的容错性能和融合估计的精度,对带有间歇性随机故障的三传感器系统进行了仿真实验,并与改进前的自适应加权融合结果进行了对比.结果表明:对于带间歇性随机故障的多传感器系统而言,设计的自校正加权融合估计算法不仅具有鲁棒性,而且具有较高的融合精度.     

一种船舶生活污水检测芯片的设计及优化

根据激光诱导荧光检测机理设计一种基于嵌入式光纤微流体检测芯片,结合船舶生活污水中致病菌及嵌入式光纤尺寸特性确定芯片尺寸。根据驱动聚集理论分析得出影响检测芯片聚集效果的三个因素,并利用FLUENT仿真软件对理论分析得到的影响因素进行仿真。对检测芯片聚集效果进行实验,结合荧光检测光纤尺寸特性得出检测芯片的最佳尺寸,可为实现大肠杆菌的快速检测提供有力的技术支持。     

数学船型型线设计方法研究

在分析前人研究成果的基础上,对数学船型的吃水函数法提出了新的改进型的数学表达荛可调节的吃水函数,使这种方法不但能够应用于非球首船型,而且也能应用于球首和球尾船型,拓宽了其设计范围,通过两条实船的船型型线表达和设计,了本方法的正确性和实用怀。     

基于PSO的WSN路由控制算法

针对具有节点低冗余度的网络区域的路由控制问题,提出了一种基于粒子群算法的无线网络路由控制算法。首先,建立网络模型和能量函数。然后,采用LEACH协议来选举簇头和生成簇,最后,采用粒子群算法优化簇头到Sink节点的多跳路由。仿真实验表明,方法简单有效,同时具有网络覆盖率高和网络生命周期长的优点,是一种适合节点密度低的网络区域的路由控制算法。     

船舶主机气囊隔振系统参数优化设计

本文将气囊隔振元器件利用在船舶主机隔振系统中,建立了主机隔振系统的模型,应用遗传算法对隔振系统的几何参数进行了优化。