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参数摄动下欠驱动USV全局积分滑模控制技术研究
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作者 马浩哲 赵江滨 +1 位作者 韦海宇 谈威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期112-117,共6页
在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从... 在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从而得出速度虚拟控制输入,其次通过全局积分滑模(GISMC)控制设计动态控制器,在控制器设计中采用改进的连续函数进行补偿,并通过李雅普诺夫函数保证整个闭环系统的稳定性。最后通过对2种不同曲率轨迹的跟踪仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 水面无人艇 轨迹跟踪 李雅普诺夫稳定性理论 积分滑模控制 参数摄动
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船用金属氢化物储氢技术研究综述
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作者 胡磊 李勃成 +1 位作者 袁裕鹏 童亮 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期32-47,共16页
金属氢化物储氢是一种基于化学吸收原理的氢气储存方法,具有高体积储氢密度和高安全性的特点,在船舶储氢领域的应用潜力备受关注。在此背景下,对于金属氢化物储氢技术在船舶上的应用,有着材料性能、反应器性能、热管理系统、成本等一系... 金属氢化物储氢是一种基于化学吸收原理的氢气储存方法,具有高体积储氢密度和高安全性的特点,在船舶储氢领域的应用潜力备受关注。在此背景下,对于金属氢化物储氢技术在船舶上的应用,有着材料性能、反应器性能、热管理系统、成本等一系列有待研究的问题。首先,对金属氢化物储氢技术进行归纳,总结梳理金属氢化物的工作原理及材料性能方面的研究进展,并介绍金属氢化物在船舶上的应用情况;然后,结合氢能船舶的应用环境及需求,分析金属氢化物储氢技术在船舶上应用的技术、经济可行性,并以满足氢能船舶对氢气储量和放氢速率要求为目标,介绍船用金属氢化物储氢系统的研究,包括储氢系统性能研究、储氢反应器结构、反应器结构优化、耦合船舶燃料电池的热管理系统和储氢系统设计思路;最后,结合上述研究内容,对船用金属氢化物储氢系统的研究方向进行总结与展望。 展开更多
关键词 船舶储氢 金属氢化物 储氢性能 反应器设计 热管理
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限制水域智能船舶安全航速自适应控制方法
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作者 吴兵 苏鑫 刘佳仑 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1349-1356,共8页
针对大型船舶航速低时乘潮历时长、航速高时下沉量大的问题,本文提出了一种乘潮潮时和下沉量双重约束的智能船舶安全航速自适应控制方法。通过对比分析不同航速推算公式,引入BarrassⅡ型公式,研究了船舶航行下沉量与最大安全航速的关系... 针对大型船舶航速低时乘潮历时长、航速高时下沉量大的问题,本文提出了一种乘潮潮时和下沉量双重约束的智能船舶安全航速自适应控制方法。通过对比分析不同航速推算公式,引入BarrassⅡ型公式,研究了船舶航行下沉量与最大安全航速的关系。基于四自由度船舶运动模型,结合富裕水深和乘潮航行需求,构建了动态安全航速约束框架。通过动态约束与非线性模型预测控制,设计了安全航速约束的代价函数,并使用Lyapunov函数证明稳定性,实现了在内河水深吃水比受限情况下的航速自适应控制。在长江吴淞口仿真环境中,验证了控制器的有效性,5种增益矩阵下的平均乘潮路程完成率为98.84%,且控制器能根据船舶运动状态和环境调整航速,始终保持在安全范围内。所提出方法能根据水深实现动态航速控制,并满足大型船舶乘潮航行需求。 展开更多
关键词 智能船舶 船舶下沉量 乘潮航行 动态约束 安全航速 自适应控制 非线性模型预测控制 轨迹跟踪
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基于AnyLogic的钦州港集装箱船“套泊热接”仿真研究
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作者 王鑫 田五六 +2 位作者 张金奋 杨有贵 陈日亮 《中国航海》 北大核心 2025年第2期38-44,共7页
钦州港是北部湾最大港口之一,2022年吞吐量超过1.7亿t,集装箱吞吐量超540万TEU。目前,钦州港正在考虑采用“套泊热接”调度策略提高集装箱船的运行效率,但缺乏定量分析手段。基于AnyLogic建立钦州港集装箱船“套泊热接”和现有调度模式... 钦州港是北部湾最大港口之一,2022年吞吐量超过1.7亿t,集装箱吞吐量超540万TEU。目前,钦州港正在考虑采用“套泊热接”调度策略提高集装箱船的运行效率,但缺乏定量分析手段。基于AnyLogic建立钦州港集装箱船“套泊热接”和现有调度模式下的到达港口、锚地等待、进入航道、锚泊作业和离港全过程仿真对比分析模型。仿真结果表明:与现有调度模式相比,“套泊热接”调度模式可将集装箱船平均等待时间减少50.7%,港口服务船舶阈值提高19.5%。研究结果为港口管理部门制定相关政策和交通规则提供理论和数据支撑。 展开更多
关键词 钦州港 船舶调度 套泊热接 集装箱船 AnyLogic仿真
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船舶混合动力系统容量配置研究综述
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作者 张洪伟 袁裕鹏 胡磊 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期1-7,共7页
随着世界各国对船舶排放污染问题越来越重视,混合动力船舶开始发展推广并逐步应用,其可有效降低燃料消耗,减少污染气体排放。现有的混合动力船舶研究大多集中在船舶能量管理方面,混合动力系统容量配置优化同样是提高混合动力船舶节能减... 随着世界各国对船舶排放污染问题越来越重视,混合动力船舶开始发展推广并逐步应用,其可有效降低燃料消耗,减少污染气体排放。现有的混合动力船舶研究大多集中在船舶能量管理方面,混合动力系统容量配置优化同样是提高混合动力船舶节能减排性能的重要研究方向。本文首先归纳船舶混合动力系统的建模方法和结构配置类型;然后综述了容量配置研究进展及其研究方法,总结与分析了相关研究方法的优缺点;最后为进一步提高混合动力系统节能减排性能,以应对存在的问题与挑战,从动力系统结构改善、工况识别、工况预测、动力系统谱系化4个方面对未来船舶混合动力系统容量配置研究进行了展望。 展开更多
关键词 混合动力船舶 容量配置 动力系统谱系化
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油润滑/干摩擦下新型轴承TC4钛合金-巴氏合金摩擦副摩擦学性能研究
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作者 刘宏巍 姜珊 +2 位作者 潘斐鹏 欧阳武 闫子扬 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期46-57,共12页
针对钛合金转子与巴氏合金轴瓦组成的新型滑动轴承摩擦磨损特性,采用SnSb11Cu6巴氏合金试块分别与TC4钛合金环和45钢环形成环块摩擦副,在环块摩擦磨损试验机上开展变工况性能试验,探究2种类型摩擦副在干摩擦和油润滑2种润滑条件下的摩... 针对钛合金转子与巴氏合金轴瓦组成的新型滑动轴承摩擦磨损特性,采用SnSb11Cu6巴氏合金试块分别与TC4钛合金环和45钢环形成环块摩擦副,在环块摩擦磨损试验机上开展变工况性能试验,探究2种类型摩擦副在干摩擦和油润滑2种润滑条件下的摩擦学性能,结合表面形貌分析其摩擦磨损机理.结果表明:油润滑条件下,在载荷为50 N时,45钢摩擦副摩擦系数小于TC4钛合金摩擦副;载荷≥100 N时,TC4钛合金摩擦副摩擦系数更小.干摩擦条件下,在载荷≤100 N时,TC4钛合金摩擦副摩擦系数小于45钢摩擦副;载荷≥150 N时,45钢摩擦副摩擦系数更小.整体而言,在相同工况下,TC4钛合金摩擦副相比45钢摩擦副磨损量更大,油润滑时前者的体积磨损率是后者的13.7倍,干摩擦时为3.8倍.由此可见,在油润滑环境下工作时,TC4钛合金-巴氏合金新型轴承基本可以替代45钢-巴氏合金轴承;在干摩擦或者低速重载的极端工况下工作时,须要对TC4钛合金进行表面处理,提高摩擦副摩擦和磨损性能. 展开更多
关键词 摩擦学性能 干摩擦 油润滑 TC4钛合金 环块摩擦副
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船用超临界CO_(2)动力循环发电系统负载扰动控制研究
7
作者 丁文康 孙玉伟 +2 位作者 俞文杰 秦天阳 吕军帅 《船海工程》 北大核心 2025年第4期57-65,共9页
当船用超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环发电系统面对用户负载扰动时,可能会导致系统运行热效率下降、安全性降低等问题。为确保系统安全高效运行,需制定最优的多方式联合控制策略。搭建再压缩式S-CO_(2)动力循环发电系统的动态仿真模... 当船用超临界二氧化碳(S-CO_(2))动力循环发电系统面对用户负载扰动时,可能会导致系统运行热效率下降、安全性降低等问题。为确保系统安全高效运行,需制定最优的多方式联合控制策略。搭建再压缩式S-CO_(2)动力循环发电系统的动态仿真模型,分析负载降低时的系统动态响应情况,并分别获取各控制方式和组合控制方式对轴转速及系统关键节点参数的影响,以指导负载扰动控制策略的制定。研究表明,系统负载降低20%时,主压缩机出口压力提高1.4 MPa,主轴转速超出设计值10.9%;对比控制方式策略,其中基于透平旁通阀和储罐的组合控制方式对主轴转速进行调控的负载扰动效果最佳,系统128 s恢复稳定,且系统内最高压力仅略超出设计值0.17 MPa。 展开更多
关键词 超临界CO_(2)动力循环 数值建模 动态特性 负载扰动
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传感器检测模型中润滑油湿度与水分在油品中溶解度相关性研究
8
作者 邱锌迪 盛晨兴 +1 位作者 饶响 郑翔 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期136-142,共7页
水活性及含水量是润滑油的重要指标,直接影响其品质和性能。为提高润滑油含水指标参数的检测精度,利用标准温湿度传感器对润滑油中水活性值进行检测,并基于拉格朗日插值多项式对传感器水活性检测值进行修正,显著提升了水活性值的检测精... 水活性及含水量是润滑油的重要指标,直接影响其品质和性能。为提高润滑油含水指标参数的检测精度,利用标准温湿度传感器对润滑油中水活性值进行检测,并基于拉格朗日插值多项式对传感器水活性检测值进行修正,显著提升了水活性值的检测精度。同时,分析油品黏度、品牌及使用场景对润滑油中水分溶解度的影响,结果发现,黏度与品牌对微量水分在油品中的溶解能力影响不大,但当油品应用于不同场景时,其化学性质会根据不同应用场景发生不同的变化,油品中水分溶解度也会受到影响。因此,当将微量水分传感器应用于不同应用场景的水分在线监测时,需要通过油品水分溶解度标定实验对水分溶解度曲线进行修正,才能提高微量水分在线监测传感器的检测精度。 展开更多
关键词 润滑油 传感器 溶解度 拉格朗日多项式 湿度补偿
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2021年世界交通运输大会水运学部会议 LNG罐柜在船上装载位置的安全性研究
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作者 赵裕 吕植勇 +3 位作者 刘俊雯 昌雪玲 沈继超 陶玮凡 《上海海事大学学报》 北大核心 2021年第3期36-40,共5页
为进一步提高液化天然气(liquefied natural gas,LNG)罐柜内河运输的安全性,研究LNG罐柜在船上装载位置的合理性。根据爆炸产生的火球模型和热辐射模型,考虑人员受到不同程度伤害的概率,建立LNG罐柜爆炸危害的系统动力学模型。利用系统... 为进一步提高液化天然气(liquefied natural gas,LNG)罐柜内河运输的安全性,研究LNG罐柜在船上装载位置的合理性。根据爆炸产生的火球模型和热辐射模型,考虑人员受到不同程度伤害的概率,建立LNG罐柜爆炸危害的系统动力学模型。利用系统动力学仿真软件Vensim_PLE模拟2个罐柜爆炸,得出结论:爆炸中心的热辐射强度最高,但在距爆炸中心一定距离处人员受到伤害的概率最大。为保证人员安全,船舶罐柜装载区与人员活动区应保持足够的安全距离。 展开更多
关键词 安全管理工程 安全距离 系统动力学 LNG罐柜
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基于IGWO-GMDH的有效波高预测模型研究
10
作者 蒋仲廉 梅乃文 +2 位作者 郭建群 翁炳昶 初晓 《中国航海》 北大核心 2025年第2期25-31,共7页
海洋波浪具有显著的随机性、非线性特征,有效波高预测对于船舶航行安全、航路规划等具有重要意义。改进灰狼算法(GWO)搜索机制,并将其与基于分组数据处理方法(GMDH)模型相耦合,提出一种有效波高预测模型;结合波高实测数据集验证预测模... 海洋波浪具有显著的随机性、非线性特征,有效波高预测对于船舶航行安全、航路规划等具有重要意义。改进灰狼算法(GWO)搜索机制,并将其与基于分组数据处理方法(GMDH)模型相耦合,提出一种有效波高预测模型;结合波高实测数据集验证预测模型精度,探讨模型不同输入参数的权重占比。研究结果表明:相较于经典GMDH模型,所建立的IGWO-GMDH模型预测精度更高,均方误差减小2.65%、均方根误差降低约1.35%、标准差降低2.14%;波浪特征参数与风场数据的权重占比较高,两者组合对于模型预测精度影响较大。所构建的IGWO-GMDH模型可预测分析有效波高,为船舶航行安全、航路规划与优化等研究提供理论支撑。 展开更多
关键词 有效波高 分组数据处理模型 改进灰狼优化算法 搜索机制优化
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基于元胞自动机的内河顺直航段交通流建模与仿真研究
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作者 吴剑宇 齐乐 +2 位作者 肖隽扬 季园园 BALLING Robert 《中国航海》 北大核心 2025年第2期62-71,共10页
内河航运作为连接国内外市场的纽带对支撑国内国际双循环起着非常重要的作用,而内河可航水域有限,且随着运输需求的增加及对水上交通服务要求的提高,内河船舶交通安全和效率问题受到越来越多关注。有必要深入探究内河交通流的规律和特性... 内河航运作为连接国内外市场的纽带对支撑国内国际双循环起着非常重要的作用,而内河可航水域有限,且随着运输需求的增加及对水上交通服务要求的提高,内河船舶交通安全和效率问题受到越来越多关注。有必要深入探究内河交通流的规律和特性,对交通效率与安全、航道通过能力等开展研究,而交通流仿真是重要的方法之一。通过对内河船舶航行行为特征进行调研和分析,在元胞自动机模型的基础上,考虑顺直航段中船舶的汇入、驶出等船舶微观行为,制定针对不同船舶微观行为的演化规则,建立适用于内河顺直航道的交通流仿真模型,并以长江航道中部分顺直航段为例开展仿真模拟试验。结果表明:该模型可较好地模拟船舶在航道中微观行为,且模拟得到的交通流特征与实际相符。研究成果可为长江航道交通流分析、水上交通监管、航道规划和交通流预测等提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 船舶交通流仿真 内河顺直航道 元胞自动机 航道规划
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环境因素对光伏组件表面的损伤及其防护技术的研究现状 被引量:9
12
作者 张彦 马梓焱 +1 位作者 袁成清 李秉坤 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2020年第6期7-13,共7页
光伏组件的玻璃表面直接与环境接触,苛刻的环境因素会对其产生不同程度的损伤,从而影响其可靠性,因此根据损伤特征采取针对性防护措施十分重要。将环境因素划分为了陆地环境因素、空间环境因素和海洋环境因素,并详细阐述了不同环境因素... 光伏组件的玻璃表面直接与环境接触,苛刻的环境因素会对其产生不同程度的损伤,从而影响其可靠性,因此根据损伤特征采取针对性防护措施十分重要。将环境因素划分为了陆地环境因素、空间环境因素和海洋环境因素,并详细阐述了不同环境因素对光伏组件玻璃表面造成的损伤特征与规律。在分析损伤机理的过程中概括了各环境因素对光伏组件玻璃表面的损伤形式主要包括两个方面:形成非透明覆盖层和侵蚀玻璃。在此基础上重点介绍了现有的光伏组件表面损伤的防护手段,包括以自清洁涂料为代表的自防护技术和以智能清洁装置为代表的后防护技术,并对防护技术的未来发展做出展望。 展开更多
关键词 环境因素 光伏组件 防护措施 损伤机理
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船舶操纵仿真的狭长通航隧洞航行安全研究 被引量:8
13
作者 邓健 廖芳达 +2 位作者 谢澄 关宏旭 严庆新 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第4期7-12,共6页
通航隧洞作为一类新型的过船设施,具有通航宽度窄、水深浅、能见度不良和环境封闭等特点,船舶在隧洞内航行时船舶操纵难度大、船员心理压力高,船舶在通航隧洞内航行驾驶研究方面在我国还几乎处于空白。以拟建的乌江思林二线通航隧洞工... 通航隧洞作为一类新型的过船设施,具有通航宽度窄、水深浅、能见度不良和环境封闭等特点,船舶在隧洞内航行时船舶操纵难度大、船员心理压力高,船舶在通航隧洞内航行驾驶研究方面在我国还几乎处于空白。以拟建的乌江思林二线通航隧洞工程作为对象,采用航海模拟器构建隧洞通航环境模型、代表船型模型,通过开展隧洞操纵仿真试验、制动冲程操纵试验和小舵角操纵试验等3种试验,分析船舶在通航隧洞内不同阶段的航行特点与风险,提出适用于狭长隧洞通航船舶的航行方案,为隧洞内航行安全保障措施的制定提供有力支撑。 展开更多
关键词 狭长通航隧洞 航行安全 船舶操纵仿真
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基于TOPSIS和贝叶斯网络的液体化工码头设备安全风险评价模型研究 被引量:6
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作者 邓健 杨港 +2 位作者 孙浩 胡玉昌 廖芳达 《中国航海》 CSCD 北大核心 2023年第1期73-79,87,共8页
液体化工码头设备安全对码头作业安全至关重要,为有效评估化工码头设备安全风险,提出了一种基于逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)和贝叶斯网络的安全风险评估方法。运用TO... 液体化工码头设备安全对码头作业安全至关重要,为有效评估化工码头设备安全风险,提出了一种基于逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)和贝叶斯网络的安全风险评估方法。运用TOPSIS方法从24个指标中筛选出16个重要指标,构建了液体化工码头设备安全风险指标体系,基于贝叶斯网络方法建立设备安全风险评价拓扑结构,通过马尔科夫链蒙特卡洛算法完成贝叶斯网络节点概率推理过程,得到基于贝叶斯网络方法的液体化工码头设备安全风险评价模型。最后以长江干线某化工码头为研究对象开展风险评价,结果表明该码头设备整体风险等级为较低,4个设备子系统的风险概率从高到低的次序为管道设备、储存设备、机械设备和安全防护设备,管道设备风险等级相对较高,码头应针对管道设备做好风险管控措施。 展开更多
关键词 液体化工码头 设备安全 风险评价 TOPSIS 贝叶斯网络
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基于系统动力学的内河危化品运输系统安全管理研究 被引量:7
15
作者 吕植勇 赵裕 +2 位作者 易俊威 吴杨双 程乐 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2114-2120,共7页
保障内河危化品运输安全是运输系统安全管理的重要组成部分。为进一步提高运输安全性,根据重大危险源现实危险性评价方法,从危险性和抵消因子的层面出发,引入能见度因素,建立了内河危化品现实危险性系统动力学模型,并建立了相关要素的... 保障内河危化品运输安全是运输系统安全管理的重要组成部分。为进一步提高运输安全性,根据重大危险源现实危险性评价方法,从危险性和抵消因子的层面出发,引入能见度因素,建立了内河危化品现实危险性系统动力学模型,并建立了相关要素的评分标准。根据系统动力学仿真软件进行现实模拟,得到相关数据,通过分析数据研究各影响因素对运输系统安全性的影响。结果表明,整个交通系统的核心是人员,人员因素对船舶交通运输安全起着重大作用,在人员积极性较高的中期阶段加大工艺、设备安全性的提升,对于提高危化品运输安全有重要作用。加强管理因素可在现有风险基础上降低事故风险,优化和提高运输安全,尤其是在运输后期有重要作用。 展开更多
关键词 安全管理工程 危化品 内河运输 系统动力学
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航道水沙要素移动测量技术研究综述 被引量:5
16
作者 初秀民 聂梓熠 +1 位作者 刘怀汉 蒋仲廉 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期1-10,共10页
航道水沙要素具有强时变、非线性、随机性等特征,大范围时空数据的快速获取是航道运行观测的难点。随着传感器、物联网、移动计算等技术的发展,基于船载传感器的航道水沙要素观测技术已经成为当前航道测量领域的重要研究方向。介绍了水... 航道水沙要素具有强时变、非线性、随机性等特征,大范围时空数据的快速获取是航道运行观测的难点。随着传感器、物联网、移动计算等技术的发展,基于船载传感器的航道水沙要素观测技术已经成为当前航道测量领域的重要研究方向。介绍了水上水下一体化船载测量系统研究现状,综合波浪、水流、泥沙等要素移动观测技术需求,分析了船载航道水沙要素传感器信息处理技术原理与特点,综述了航道水沙信息多源图像处理智能方法研究成果,展望了航道水沙要素测量核心传感器、智能学习、实时计算等关键技术方法。研究表明:结合新一代人工智能技术开发新型高分辨率的水沙观测传感器,研制集成船载传感器的航道水沙要素移动测量系统在原理与技术上具有可行性。 展开更多
关键词 航道维护 水沙要素 移动测量 图像处理
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新一代航运系统的未来船舶技术展望 被引量:5
17
作者 严新平 刘佳仑 +1 位作者 胡欣珏 范爱龙 《船海工程》 北大核心 2024年第5期1-4,共4页
未来船舶技术对于新一代航运系统至关重要。为推动国际海事组织IMO所提出的航运智能化与绿色化进程,展望未来船舶技术发展方向。探讨未来船舶跨域协同架构关键技术,提出未来船舶发展的首要任务。明确以“船-岸-云”技术架构及“岸基驾... 未来船舶技术对于新一代航运系统至关重要。为推动国际海事组织IMO所提出的航运智能化与绿色化进程,展望未来船舶技术发展方向。探讨未来船舶跨域协同架构关键技术,提出未来船舶发展的首要任务。明确以“船-岸-云”技术架构及“岸基驾控为主、船端值守为辅”运行模式为核心的未来船舶发展目标。强调我国应加快相关领域关键技术攻关,构建船舶岸基驾控系统,促进多领域合作,持续向造船强国和航运强国的发展目标迈进。 展开更多
关键词 新一代航运系统 未来船舶 “船-岸-云”架构 船舶智能化 船舶绿色化
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船舶远程驾驶人机主从博弈控制方法研究 被引量:1
18
作者 李晨 严新平 +2 位作者 刘佳仑 黄亚敏 李诗杰 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期21-31,74,共12页
针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器... 针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器的状态空间推导主从博弈的Stackelberg微分对策,使用Fan-GFlicksberg不动点定理证明纳什均衡解的存在性与唯一性。根据驾驶风格和操纵技能预分配驾驶权重,基于模型预测控制方法设计轨迹跟踪器,采取反馈校正方式在有限时域内滚动优化,综合考虑船舶安全航行边界、碰撞风险和人机冲突程度在线进行调节。选取船舶横向偏移误差和驾驶员操作负荷等评价指标,在内河操纵环境下验证了方法的有效性。仿真结果表明:本文所提出的主从博弈控制方法能够为具备不同驾驶风格和操纵技能的作业人员提供个性化辅助,当驾驶员和共驾控制器发生意图冲突时,根据航行风险对预分配权重进行调节,在确保航行安全的前提下使船舶尽可能满足驾驶员的操纵意图。 展开更多
关键词 水路运输 船舶远程驾驶 人机协同 共享转向控制 模型预测 控制权重调节
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狭长通航隧洞船舶火灾人员应急疏散仿真研究 被引量:2
19
作者 邓健 曾笑涵 +3 位作者 沈慧 刘少勇 谢澄 干伟东 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第1期18-26,35,共10页
通航隧洞是一类为船舶穿越高山峡谷提供通航条件的新型通航建筑物,发生火灾时有害气体易于堆积、人员逃生路径狭窄、应急疏散难度大。针对待建的贵州乌江思林通航隧洞构建典型船舶火灾和人员疏散逃生模型,分析火灾事故发展过程中的特征... 通航隧洞是一类为船舶穿越高山峡谷提供通航条件的新型通航建筑物,发生火灾时有害气体易于堆积、人员逃生路径狭窄、应急疏散难度大。针对待建的贵州乌江思林通航隧洞构建典型船舶火灾和人员疏散逃生模型,分析火灾事故发展过程中的特征参数变化情况,基于有毒有害气体和温度的安全限值,对横通道间距、船舶编队等因素影响下的人员疏散安全风险进行评估。结果表明:横通道间距为200 m时,3艘货船、2艘货船和1艘客船的编队情况符合人员疏散安全评估;横通道间距为300 m和400 m时,所有编队情况均无法满足人员疏散安全评估,其主要危险因素为持续吸入有毒有害气体。因此,在保障安全前提下,隧洞不宜设置300 m及以上横通道间距,客船疏散难度大,应采取下船翻坝运输的方式过坝。 展开更多
关键词 通航隧洞 火灾事故 数值模拟 人员疏散
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水下人-机协同搜救作业人因可靠性分析研究
20
作者 汪洋 贺宜聪 +3 位作者 段文杰 陈德山 赵江滨 吴兵 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-77,共11页
为分析水下人-机协同搜救作业人因可靠性并识别其关键影响因素,根据水下搜救训练实际和相关研究结论提取人因可靠性影响因素;建立人因可靠性影响因素体系,利用解释结构模型定性分析各影响因素间相关关系,将建立的各影响因素的解释结构... 为分析水下人-机协同搜救作业人因可靠性并识别其关键影响因素,根据水下搜救训练实际和相关研究结论提取人因可靠性影响因素;建立人因可靠性影响因素体系,利用解释结构模型定性分析各影响因素间相关关系,将建立的各影响因素的解释结构模型转换为贝叶斯网络拓扑结构,分别构建潜水员作业、无人遥控潜水器(ROV)作业、人-机协同作业人因可靠性分析贝叶斯网络;通过对3类贝叶斯网络进行推理,揭示影响人因可靠性的关键因素及其依赖关系,并定量分析3种作业模式下的人因可靠性变化。结果表明:人-机协同搜救作业中“误解意图”“通信不畅”“信息不对称”“作业精度不足”“丧失救助能力”等影响因素起到关键作用;当上述因素得到较好控制时,人-机协同搜救作业的人因可靠性将会表现出优于单纯的ROV或潜水员独立施救的效能。研究结果可为水下搜救作业人因可靠性分析与提升提供参考。 展开更多
关键词 水下搜救 人-机协同 人因可靠性 解释结构模型 贝叶斯网络融合
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