In order to accurately forecast the main engine fuel consumption and reduce the Energy Efficiency Operational Indicator(EEOI)of merchant ships in polar ice areas,the energy transfer relationship between ship-machine-p...In order to accurately forecast the main engine fuel consumption and reduce the Energy Efficiency Operational Indicator(EEOI)of merchant ships in polar ice areas,the energy transfer relationship between ship-machine-propeller is studied by analyzing the complex force situation during ship navigation and building a MATLAB/Simulink simulation platform based on multi-environmental resistance,propeller efficiency,main engine power,fuel consumption,fuel consumption rate and EEOI calculation module.Considering the environmental factors of wind,wave and ice,the route is divided into sections,the calculation of main engine power,main engine fuel consumption and EEOI for each section is completed,and the speed design is optimized based on the simulation model for each section.Under the requirements of the voyage plan,the optimization results show that the energy efficiency operation index of the whole route is reduced by 3.114%and the fuel consumption is reduced by 9.17 t.展开更多
针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单...针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单元的弹性、屈服和破坏3种状态的完整表达。然后将应变-渗透系数方程与ZSI结合,使渗透系数在耦合的过程中随单元状态发生改变,弥补了FLAC^(3D)渗流模拟中渗透系数不变的不足。最后采用FLAC^(3D)的FISH语言二次开发,以大连地铁202标段香工街站-沙河口火车站区间盾构地铁隧道为例,实现H-M耦合过程的模拟。分析了隧道掘进的过程中开挖面及围岩的变形和破坏特征,根据开挖面上ZSI的计算结果对开挖面进行了稳定性评价。研究结果表明,该方法可以较好地进行H-M耦合过程中模拟和分析,与实测结果较为吻合。展开更多
为解决船舶轨迹聚类算法效率不高,检测精度低,丢失轨迹局部特征等问题,将具有噪声的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法由传统的点聚类推广为线聚类,提出一种可以直接对完整...为解决船舶轨迹聚类算法效率不高,检测精度低,丢失轨迹局部特征等问题,将具有噪声的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法由传统的点聚类推广为线聚类,提出一种可以直接对完整船舶轨迹进行聚类的具有噪声的基于密度的轨迹聚类(density-based trajectory clustering of applications with noise,DBTCAN)算法。该算法采用Hausdorff距离作为船舶轨迹之间的相似度度量,可以对不同长度的船舶轨迹进行聚类。针对DBTCAN算法需要人工确定输入参数的问题,提出一种参数自适应确定方法。选取渤海海域的船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据进行实验,结果表明,该算法能够在大量复杂的船舶轨迹中找到相似的轨迹并对其进行聚类,聚类结果与实际交通流情况一致。本文的研究成果可以为相关部门进行航线规划和海上交通监管提供依据。展开更多
针对目前轨迹压缩研究仅考虑船舶位置而忽略船舶操纵特征以及目前轨迹分段研究需确定多种阈值等问题,提出一种基于信息熵的船舶轨迹自适应分段压缩算法。该算法综合考虑船舶位置、航向和速度等信息,引入信息熵作为评判轨迹特征点的指标...针对目前轨迹压缩研究仅考虑船舶位置而忽略船舶操纵特征以及目前轨迹分段研究需确定多种阈值等问题,提出一种基于信息熵的船舶轨迹自适应分段压缩算法。该算法综合考虑船舶位置、航向和速度等信息,引入信息熵作为评判轨迹特征点的指标,从船舶轨迹中提取分段关键点,进而自适应划分出多条子轨迹,再利用自顶向下时间比(top-down time ratio,TD-TR)算法分别对子轨迹进行压缩。以老铁山水域船舶交通数据为实验样本,从压缩误差、运行效率等方面对比分段前后的轨迹压缩效果。结果表明,该算法能根据船舶的航向和速度信息对船舶轨迹进行自适应分段,分段后再压缩可大幅降低各种压缩误差,提升压缩效率,特别在轨迹数据量较大情况下效果更佳。展开更多
文摘In order to accurately forecast the main engine fuel consumption and reduce the Energy Efficiency Operational Indicator(EEOI)of merchant ships in polar ice areas,the energy transfer relationship between ship-machine-propeller is studied by analyzing the complex force situation during ship navigation and building a MATLAB/Simulink simulation platform based on multi-environmental resistance,propeller efficiency,main engine power,fuel consumption,fuel consumption rate and EEOI calculation module.Considering the environmental factors of wind,wave and ice,the route is divided into sections,the calculation of main engine power,main engine fuel consumption and EEOI for each section is completed,and the speed design is optimized based on the simulation model for each section.Under the requirements of the voyage plan,the optimization results show that the energy efficiency operation index of the whole route is reduced by 3.114%and the fuel consumption is reduced by 9.17 t.
文摘针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单元的弹性、屈服和破坏3种状态的完整表达。然后将应变-渗透系数方程与ZSI结合,使渗透系数在耦合的过程中随单元状态发生改变,弥补了FLAC^(3D)渗流模拟中渗透系数不变的不足。最后采用FLAC^(3D)的FISH语言二次开发,以大连地铁202标段香工街站-沙河口火车站区间盾构地铁隧道为例,实现H-M耦合过程的模拟。分析了隧道掘进的过程中开挖面及围岩的变形和破坏特征,根据开挖面上ZSI的计算结果对开挖面进行了稳定性评价。研究结果表明,该方法可以较好地进行H-M耦合过程中模拟和分析,与实测结果较为吻合。
文摘为解决船舶轨迹聚类算法效率不高,检测精度低,丢失轨迹局部特征等问题,将具有噪声的基于密度的空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法由传统的点聚类推广为线聚类,提出一种可以直接对完整船舶轨迹进行聚类的具有噪声的基于密度的轨迹聚类(density-based trajectory clustering of applications with noise,DBTCAN)算法。该算法采用Hausdorff距离作为船舶轨迹之间的相似度度量,可以对不同长度的船舶轨迹进行聚类。针对DBTCAN算法需要人工确定输入参数的问题,提出一种参数自适应确定方法。选取渤海海域的船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据进行实验,结果表明,该算法能够在大量复杂的船舶轨迹中找到相似的轨迹并对其进行聚类,聚类结果与实际交通流情况一致。本文的研究成果可以为相关部门进行航线规划和海上交通监管提供依据。
文摘地铁隧道围岩的非线性、非均质、不连续性等特点,难以给出准确的围岩力学参数。引入智能优化算法——差异进化算法(Differential Evolution,DE)到反分析方法中,该算法在搜索成功率和计算效率上有很大的优势,对初始值无要求、受控变量较少、收敛速度快、自适应性好等优点;最近点投射算法(Closest Point Projection Method,CPPM)是本构积分算法的一种,可避免预测应力漂移屈服面的现象,具有精确性和稳定性等特点,迭代计算中使用Newton-Raphson法可获得近似平方的收敛速度。基于Drucker-Prager模型的最近点投射算法和差异进化算法原理,综合2个算法的优势,从优化算法的选择和调用的正算程序2个方面考虑,建立了弹塑性智能位移反分析DE-CPPM方法。采用C++语言自主开发了全套智能位移反分析程序,并将其应用于在建大连地铁1号线试验线路海事大学段隧道工程。结果表明了该方法的可行性和正确性,及程序的高精度性和实用性,为在建大连地铁隧道后期施工提供了参考和帮助。
文摘针对目前轨迹压缩研究仅考虑船舶位置而忽略船舶操纵特征以及目前轨迹分段研究需确定多种阈值等问题,提出一种基于信息熵的船舶轨迹自适应分段压缩算法。该算法综合考虑船舶位置、航向和速度等信息,引入信息熵作为评判轨迹特征点的指标,从船舶轨迹中提取分段关键点,进而自适应划分出多条子轨迹,再利用自顶向下时间比(top-down time ratio,TD-TR)算法分别对子轨迹进行压缩。以老铁山水域船舶交通数据为实验样本,从压缩误差、运行效率等方面对比分段前后的轨迹压缩效果。结果表明,该算法能根据船舶的航向和速度信息对船舶轨迹进行自适应分段,分段后再压缩可大幅降低各种压缩误差,提升压缩效率,特别在轨迹数据量较大情况下效果更佳。
