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突发事件下交通流密集水域通航系统的脆点辨识 被引量:1
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作者 陈永军 刘清 +2 位作者 万程鹏 范存龙 李钦 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期54-61,70,共9页
为提高交通流密集水域通航系统对突发事件的抵抗能力,文中提出一种基于不同攻击策略的通航系统脆点辨识方法.首先,基于原点映射法对交通流密集水域通航系统的拓扑结构进行建模,并分析该系统的网络拓扑统计特征.在此基础上,通过对比分析... 为提高交通流密集水域通航系统对突发事件的抵抗能力,文中提出一种基于不同攻击策略的通航系统脆点辨识方法.首先,基于原点映射法对交通流密集水域通航系统的拓扑结构进行建模,并分析该系统的网络拓扑统计特征.在此基础上,通过对比分析不同攻击策略下交通流密集水域全局网络效率的变化情况对该系统的脆点进行辨识.最后,以长江入海口为例,针对交通流密集水域通航系统的脆点辨识开展案例研究.结果表明:运用复杂网络方法辨识交通流密集水域通航系统的脆点,并在不同攻击策略下对通航系统的节点与边的脆点进行分析,能有效识别影响船舶通航系统可靠性的关键脆点.通过对辨识出的关键节点和航线的通航风险进行有效预控,有利于降低整个通航系统的脆弱性. 展开更多
关键词 交通流密集水域 通航系统 脆点辨识 复杂网络
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小水线面双体船五自由度运动建模与仿真 被引量:5
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作者 马建文 张安西 +1 位作者 周兆欣 郭绍义 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期133-136,150,共5页
[目的]为了提高航海模拟器中小水线面双体船(SWATH)的模拟精度,更好地掌握此类船舶的操纵特性,[方法]根据SWATH船型的运动特点,在MMG三自由度模型的基础上,较为完整地计入耦合的纵荡、横荡、艏摇、横摇及纵摇运动,建立SWATH的五自由度... [目的]为了提高航海模拟器中小水线面双体船(SWATH)的模拟精度,更好地掌握此类船舶的操纵特性,[方法]根据SWATH船型的运动特点,在MMG三自由度模型的基础上,较为完整地计入耦合的纵荡、横荡、艏摇、横摇及纵摇运动,建立SWATH的五自由度运动数学模型。基于此应用模型建立SWATH的实船数学模型,对该数学模型进行微分求解,仿真模拟SWATH的旋回运动、Z形运动,并进行定性分析。[结果]分析显示:仿真模拟结果符合SWATH操纵运动原理及实际运动特征,验证了数学模型的准确性。[结论]该模型可真实反映实船的运动规律,可应用于航海模拟器中。 展开更多
关键词 小水线面双体船 五自由度 航海模拟器 数值仿真
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船舶自动靠泊简捷非线性神经网络控制器 被引量:6
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作者 张强 张显库 林南均 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第4期11-15,29,共6页
为解决多参数船舶自动靠泊神经网络控制器的计算负荷问题,根据靠泊操纵的实践,通过合理取消虚拟导航线和位置辅助线参数,优化网络输入参数,减少计算维数。利用4种不同初始状态下的靠泊样本数据训练网络权重和偏差,并在处理大样本数据时... 为解决多参数船舶自动靠泊神经网络控制器的计算负荷问题,根据靠泊操纵的实践,通过合理取消虚拟导航线和位置辅助线参数,优化网络输入参数,减少计算维数。利用4种不同初始状态下的靠泊样本数据训练网络权重和偏差,并在处理大样本数据时选择性地调整有效信息数据提取频率,优化控制效果,缩短训练时间。通过基于MMG(Maneuvering Modeling Group)船舶数学模型的仿真试验,验证控制器能在不同于样本训练数据的初始状态下,减少计算维数,降低计算负荷。 展开更多
关键词 船舶 自动靠泊 简捷控制 非线性 神经网络
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大学与高深知识:理念、制度及其组织变迁 被引量:2
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作者 邓术章 宋旭红 吕功会 《当代教育科学》 北大核心 2014年第1期3-5,共3页
伯顿·克拉克认为,知识材料尤其是高深知识材料,处于任何高等教育系统的目的和实质的核心,高深知识的特征影响整个大学组织。在大学变革过程中,虽然以高深知识为核心的大学特性不曾改变,但知识本身却发生着日新月异的变化。随着知... 伯顿·克拉克认为,知识材料尤其是高深知识材料,处于任何高等教育系统的目的和实质的核心,高深知识的特征影响整个大学组织。在大学变革过程中,虽然以高深知识为核心的大学特性不曾改变,但知识本身却发生着日新月异的变化。随着知识的社会功能的增强,知识追求的功利性彰显,以及知识探索过程中不断加重的对外依赖性,大学与象牙塔之外的社会结合的越来越紧密,作为高深知识的制度保障——学术自由也不得不面对大学在遗传之外的环境对其产生的影响。 展开更多
关键词 高深知识 知识社会化 学术自由
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基于改进PSO-ARIMA模型的船舶纵摇角度预测 被引量:7
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作者 王培良 张婷 肖英杰 《上海海事大学学报》 北大核心 2021年第1期39-43,共5页
针对自回归移动平均(auto regressive moving average,ARMA)模型在船舶纵摇角度预测时不具有普遍适用性问题,提出使用自回归综合移动平均(auto regressive integrated moving average,ARIMA)模型进行纵摇角度预测,并采用改进粒子群优化(... 针对自回归移动平均(auto regressive moving average,ARMA)模型在船舶纵摇角度预测时不具有普遍适用性问题,提出使用自回归综合移动平均(auto regressive integrated moving average,ARIMA)模型进行纵摇角度预测,并采用改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对模型定阶。对纵摇角度值序列数据进行平稳性检验和差分运算,确定ARIMA模型的适用性;采用具有针对性适应度评价函数的PSO算法进行模型定阶,并优化PSO算法的权重计算方法。通过仿真对比验证本文所提方法的科学性和有效性。仿真结果表明:采用改进PSO算法进行模型定阶的方法能够有效提升模型的预测精度,具有更好的预测效果。 展开更多
关键词 自回归综合移动平均(ARIMA)模型 粒子群优化(PSO)算法 船舶纵摇 纵摇预测
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GA-BP神经网络模型在集装箱船纵摇角度预测中的应用 被引量:2
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作者 张婷 王志明 王培良 《上海海事大学学报》 北大核心 2023年第2期52-56,共5页
为研究集装箱船航行过程中的纵摇角度预测问题,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值和阈值进行优化,并对比分析优化效果。以集装箱船实际航行数据为基础,划分数据集,确定神经网络结构... 为研究集装箱船航行过程中的纵摇角度预测问题,采用遗传算法(genetic algorithm,GA)对反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值和阈值进行优化,并对比分析优化效果。以集装箱船实际航行数据为基础,划分数据集,确定神经网络结构,并初始化GA参数;GA以适应度值为指标,迭代搜索最优适应度值,确定BP神经网络参数;使用具有最优初始权值和阈值的BP神经网络进行纵摇角度预测,并结合均方误差(mean square error,MSE)和平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)对预测结果进行对比分析。结果表明:所提模型具有较高的预测能力,预测结果的MSE和MPAE分别为0.7192和0.0082,预测结果较为准确。 展开更多
关键词 遗传算法(GA) 反向传播神经网络 船舶纵摇预测 集装箱船
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基于改进小波神经网络的集装箱船纵摇角度预测 被引量:6
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作者 张婷 王志明 王培良 《广东海洋大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期117-121,共5页
【目的】针对在航集装箱船舶纵摇角度预测问题,探索一种基于改进小波神经网络算法,提升其预测能力。【方法】在分析船舶纵摇角度原始数据基础上,引入傅立叶变换,分析计算数据的周期性,确定神经网络拓扑结构,然后将神经网络输入层和隐含... 【目的】针对在航集装箱船舶纵摇角度预测问题,探索一种基于改进小波神经网络算法,提升其预测能力。【方法】在分析船舶纵摇角度原始数据基础上,引入傅立叶变换,分析计算数据的周期性,确定神经网络拓扑结构,然后将神经网络输入层和隐含层的连接权值融合到隐含层计算值中,使算法得到优化。【结果与结论】优化后小波神经网络能较准确预测船舶纵摇角度值,均方误差(MSE)值为0.0676,平均绝对百分误差(MAPE)值为4.2412,相比优化前分别提升25%和21%,具有更好的预测效果。 展开更多
关键词 小波神经网络 船舶纵摇预测 集装箱船 隐含层优化 傅立叶变换
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在航集装箱船摇摆姿态的概率模型 被引量:4
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作者 王培良 吴晓芳 张婷 《上海海事大学学报》 北大核心 2017年第4期21-25,共5页
为研究在航集装箱船的摇摆姿态尤其是横摇姿态,利用假定概率模型的方法对集装箱船关键位置处的摇摆姿态进行研究,并构建摇摆概率模型,讨论并确定该模型的相关参数,从而建立集装箱船摇摆姿态的概率模型。结果表明,集装箱船不同位置处的... 为研究在航集装箱船的摇摆姿态尤其是横摇姿态,利用假定概率模型的方法对集装箱船关键位置处的摇摆姿态进行研究,并构建摇摆概率模型,讨论并确定该模型的相关参数,从而建立集装箱船摇摆姿态的概率模型。结果表明,集装箱船不同位置处的纵摇角、横摇角和垂向加速度的概率模型近似服从高斯分布,仅其相关参数不同。该方法从在航集装箱船摇摆姿态的角度为船舶航行安全研究提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 集装箱船 船舶摇摆 航行安全 高斯分布
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基于改进ARIMA算法的船舶纵摇运动预测 被引量:1
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作者 张婷 邱亮 王培良 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第21期64-69,共6页
针对现有自回归移动平均模型(ARMA)在时间序列预测不具有普适性问题,提出构建差分自回归移动平均模型(ARIMA)对船舶摇摆角度值进行预测,并对比分析不同差分次数时的预测效果。首先,分析船舶纵摇角度值原始序列值,检验其平稳性,进行差分... 针对现有自回归移动平均模型(ARMA)在时间序列预测不具有普适性问题,提出构建差分自回归移动平均模型(ARIMA)对船舶摇摆角度值进行预测,并对比分析不同差分次数时的预测效果。首先,分析船舶纵摇角度值原始序列值,检验其平稳性,进行差分运算,明确ARIMA模型的适用性;然后,依据AIC准则确定模型的阶数,并求解模型参数。最后,进行角度值序列预测,结合预测精度和误差分析,确定适用于预测船舶纵摇角度值的ARIMA模型。研究结果表明:以误差和均方差为模型评价指标,优化差分次数获得的ARIMA模型具有更好的预测效果。 展开更多
关键词 ARIMA模型 最优差分次数 船舶运动预测 集装箱船
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集装箱船舶关键位置的摇摆概率模型
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作者 王培良 吴晓芳 张婷 《中国航海》 CSCD 北大核心 2018年第1期70-73,127,共5页
为揭示船舶航行安全与船舶摇摆(尤其是横摇)之间的内在关系,针对集装箱船舶关键位置在船舶正常航行过程中产生的摇摆构建摇摆概率模型,讨论和确定与之相关的参数。研究结果表明,集装箱船舶不同位置的摇摆角度及加速度的概率模型均主要... 为揭示船舶航行安全与船舶摇摆(尤其是横摇)之间的内在关系,针对集装箱船舶关键位置在船舶正常航行过程中产生的摇摆构建摇摆概率模型,讨论和确定与之相关的参数。研究结果表明,集装箱船舶不同位置的摇摆角度及加速度的概率模型均主要服从高斯分布,但其相关参数不同。该方法从集装箱船舶摇摆的角度为船舶结构安全和航行安全研究提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 集装箱船舶 船舶摇摆 高斯分布 航行安全
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船舶航向的自适应自调节PID跟踪控制 被引量:21
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作者 赵志平 张强 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期145-151,共7页
[目的]针对遭受时变环境扰动且存在参数不确定性的船舶航向非线性控制系统,为满足其航向控制的实时性要求,[方法]结合自适应技术,提出不依赖于模型参数与未知输入的自适应自调节的船舶航向跟踪控制方案,并利用Lyapunov 直接方法验证该... [目的]针对遭受时变环境扰动且存在参数不确定性的船舶航向非线性控制系统,为满足其航向控制的实时性要求,[方法]结合自适应技术,提出不依赖于模型参数与未知输入的自适应自调节的船舶航向跟踪控制方案,并利用Lyapunov 直接方法验证该控制律的有界性。[结果]仿真结果表明,该控制器可以自适应自调节PID的控制增益,不仅继承了传统PID控制器的优点,还对未知时变扰动具有良好的鲁棒性。[结论]研究成果可为船舶航向的跟踪控制设计提供参考。 展开更多
关键词 船舶航向 跟踪控制 不确定性 自调节PID 自适应控制
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基于Attenton-LSTM神经网络的船舶航行预测 被引量:12
12
作者 徐国庆 马建文 +1 位作者 吴晨辉 张安西 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第23期177-180,共4页
航行预测是无人艇关键技术之一。航行问题复杂度较高,传统的预测算法无法满足当前需求。为此,提出一种基于注意力机制-长短期记忆(Attention-Long Short Term Memory,Attention-LSTM)的多维船舶航行预测算法,结合船舶自动识别系统(Autom... 航行预测是无人艇关键技术之一。航行问题复杂度较高,传统的预测算法无法满足当前需求。为此,提出一种基于注意力机制-长短期记忆(Attention-Long Short Term Memory,Attention-LSTM)的多维船舶航行预测算法,结合船舶自动识别系统(Automatic Identification Systerm,AIS),采用注意力机制突出对船舶航行起关键作用的输入特征,实现对船舶未来时刻经度、纬度、航向、航速的预测。以成山角海域真实数据为例,进行仿真对比实验,结果表明所提方法具有更好的精确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 航行预测 船舶自动识别系统 误差反向传播算法 注意力机制 长短期记忆
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基于熵权TOPSIS法的舰船设计方案评估 被引量:1
13
作者 仝金强 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第1期9-12,共4页
舰船设计方案评估是衡量舰船设计方案优劣的重要手段。针对现有舰船设计方案评估中指标权重确定方面存在的不足,提出了一种新的熵权法和TOPSIS法相结合的舰船设计方案评估方法,建立了多层次的舰船设计方案评估指标体系。在此基础上,将... 舰船设计方案评估是衡量舰船设计方案优劣的重要手段。针对现有舰船设计方案评估中指标权重确定方面存在的不足,提出了一种新的熵权法和TOPSIS法相结合的舰船设计方案评估方法,建立了多层次的舰船设计方案评估指标体系。在此基础上,将熵权法与TOPSIS法理论相结合,建立了基于熵权TOPSIS法的舰船设计方案评估模型。通过评估实例验证了所建立的舰船设计方案评估模型是合理、有效的。 展开更多
关键词 熵权 TOPSIS法 舰船设计方案 评估
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考虑初稳心高摄动的船舶旋回性能分析
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作者 张强 吕蒙蒙 IM Nankyun 《中国航海》 CSCD 北大核心 2019年第4期33-37,共5页
针对船舶的初稳心高度(Metacentric Height,GM)摄动后船舶旋回性能改变引发的船舶操纵安全问题,提出一种利用自航模进行h GM摄动下的船舶旋回性能分析方法。通过调整自航模重心高度改变GM值,对7组不同h GM摄动下的自航模进行旋回试验,... 针对船舶的初稳心高度(Metacentric Height,GM)摄动后船舶旋回性能改变引发的船舶操纵安全问题,提出一种利用自航模进行h GM摄动下的船舶旋回性能分析方法。通过调整自航模重心高度改变GM值,对7组不同h GM摄动下的自航模进行旋回试验,利用差分全球定位系统(Differential Global Positioning System,DGPS)采集船舶旋回运动轨迹的试验数据,再利用MATLAB工具箱将其中5组试验数据拟合出h GM与旋回性能的关系曲线,并得出h GM摄动与旋回性能中的进距(Advance Diameter,D A)和旋回初径(Tactical Diameter,D T)的回归公式。通过剩余2组试验数据验证该方法的有效性。试验结果表明:该分析方法误差较小,回归公式的符合度较高。本研究可根据船舶实时稳性参数预测船舶旋回性能,为船舶安全营运和智能船舶研究提供参考。 展开更多
关键词 稳性 参数摄动 旋回性能 自航模
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