为提升船舶波浪增阻计算的准确度,基于实船航行数据,分别采用数值计算方法和经验公式计算船舶的波浪增阻。以一艘散货船为例,收集其船型信息,根据船型信息计算得到波浪增阻响应曲线;收集该船的航行监测数据,通过Python编程计算各采样数据对应的波浪增阻响应曲线,通过国际拖曳水池会议(International Towing Tank Conference,ITTC)双参数海浪谱匹配各采样数据下的波高和波浪周期,求解出对应的波浪增阻;基于ISO 15016:2015规程修正风、浪、温度和水密度等参数,通过对轴功率进行波浪增阻、水温和风阻等方面的修正得到理想的静水功率。将修正结果与散货船快速性模型试验结果相对比,验证采用SNNM(SHOPERA-NTUA-NTU-MARIC)方法所得船舶波浪增阻相比采用切片法所得波浪增阻更准确,与实船波浪增阻更接近。

为充分掌握转子帆和圆弧型帆2种船舶风力辅助推进装置的空气动力性能,对近年来国内外学者在该领域开展的研究及取得的成果进行总结。通过梳理相关文献,并对其研究的主要内容和采用的方法进行分析,得到这些研究对风力辅助推进装置研究的贡献。研究结果显示,目前有关转子帆和圆弧型帆的空气动力性能及其影响因素的研究较为完善,模型试验和数值计算等研究方法的发展较为成熟,大多数情况下数值计算的精度都较高。转子帆在高雷诺数下的空气动力性能数值计算有必要更深入地研究。

为降低船舶倾斜试验中摆幅、摆线长度和移动力臂等因素对船舶初稳心高度h_GM计算结果的影响,准确得到空船重心的垂向高度,以5 000吨级下水驳船“船务驳 1”为研究对象,基于误差传播理论开展船舶倾斜试验影响因素分析。建立基于误差传播理论的数学模型,深入分析船舶倾斜试验中摆幅、摆线长度和移动力臂等因素对试验状态下h_GM计算结果的影响规律,通过敏感性分析明确各因素的影响程度,并通过典型案例验证所得结论的准确性。研究结果表明:摆幅误差对试验状态下h_GM计算结果的影响最大;试验状态下h_GM越大,单位摆幅改变量引起的h_GM计算偏差越显著。研究成果可为船舶倾斜试验中的h_GM准确计算提供理论依据和实践参考。

针对含有交直流母线的船舶综合电力推进系统存在的分布式储能协调问题,提出一种分布式储能管控策略。建立船舶综合电力推进系统各组成部分的仿真模型,包括发电系统和储能系统等;设计该系统的分布式储能管控策略,通过采集系统中的母线电压和储能状态信息等,实现储能系统自动化运行。搭建船舶综合电力推进系统仿真模型,验证该储能管控策略的有效性。仿真结果显示,采用该分布式储能管控策略之后,直流母线电压波动小于2%,船舶综合电力推进系统的交直流母线电压能满足系统的运行要求。提出的分布式储能管控策略能有效管理储能系统,实现船舶综合电力推进系统稳定运行。

针对氨燃料加注作业存在的泄漏、相态失衡和燃爆等安全风险,结合某型氨燃料拖船罐车加注场景,提出工艺优化与风险防控协同方案。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟方法(SST k-ω湍流模型)量化氨泄漏扩散规律,构建三级动态安全管控区,解决液氨加注多相流平衡问题。采用氮气双回路吹扫系统,集成激光吸收光谱实时监测技术,形成泄漏防控闭环机制。研究结果表明,该方案能有效控制液氨加注过程中存在的泄漏、燃爆和低温风险,为氨燃料船舶加注作业的开展提供工程适用性强和安全鲁棒性强的技术范式,助力航运业低碳转型。

探讨检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation,RAG)技术在大型航运专业知识库构建领域的应用,为航运业的智能化发展提供支撑。系统地介绍RAG技术的原理,分析传统RAG知识库在文本切片、检索精准度和全局理解等方面的局限性;在此基础上,提出引入重排序模型、数据库MPC (Multi-Process Communication) Server架构和超大上下文模型等进阶方案,构建航运专业知识库。研究结果表明,基于RAG技术构建的航运专业知识库能显著提升航运领域的信息检索和知识生成能力,为航运业的数智化转型提供有力支持。

为提升集装箱资产管理企业的运营管理水平和资产使用效率,考虑集装箱退租还箱行为的不确定性及其他内外部因素的影响,对集装箱退租还箱行为进行预测分析。构建一种集装箱退租还箱智能预测模型,结合历史还箱数据,综合考虑地区还箱上限和港口箱型月还箱上限等参数,采用特定的计算方法预测还箱量。实际应用结果表明,该模型能合理地预测分析集装箱退租还箱情况,协助集装箱资产管理企业预测未来的集装箱退租还箱趋势,帮助其适时调整运营管理策略,提高运营管理效率和资产利用率。

为满足我国隧道工程交通监控领域的智能化发展需求,针对传统单体式交通监控系统存在的应急救援效率低、智能管控不足和数据分析能力不强等问题,基于微服务架构设计一种交通监控平台。该交通监控平台采用分层架构设计和模块化设计,通过集成地理信息系统(Geographic Information System,GIS)、视频、物联网、数字孪生和数据治理服务,构建路网监测、隧道监控和应急处置等子平台,实现救援各方的快速联动,解决传统单体式交通监控系统存在的应急救援效率低和智能管控不足等问题,并通过大数据分析对交通态势进行预测,有效提升平台的智能水平。该平台已在青海和重庆等地应用,结果显示其能通过全要素数据感知和全流程业务管控,显著提升交通管理的智能水平。

基于“三生”空间识别方法,运用土地利用转移矩阵和土地利用动态度,从空间布局和数量结构2个方面剖析2010—2020年上海市“三生”空间的分布格局和演化特征。研究表明:上海市的“三生”空间在2010—2020年变化显著,生态空间面积占比较小,主要位于上海九段沙湿地国家级自然保护区,但有所拓展,整体呈增长态势,生态生产空间和生产生态空间面积均减少,在发展过程中受到一定的挤压,生活生产空间扩张;4种空间类型之间均相互转化,其中,生产生态空间转为生活生产空间最显著,其次为生态生产空间转为生产生态空间,生态空间在这段时间内有一定的转出,但转入量更大,总体面积有所增加;生态空间面积在2010—2015年和2015—2020年这2个时段均呈增长态势,生态生产空间和生产生态空间面积持续减少,生活生产空间面积持续增加,整体土地利用变化的剧烈程度在这2个时段均处于较低水平。

线性工程平面图是一种带状设计图,长宽比较大,通常基于标准A系列图纸加长后出图,常需要数十张图纸,人工出图耗时费力。为提高线性工程出图效率,通过程序对耗时的图纸分幅和布局操作进行优化。设置图纸的幅面和比例,计算出打印区域的长和宽;以线路中心线桩号离散、简化线路,并按里程顺序导出其坐标;通过固定幅面(限定长度和宽度)或自适应幅面(仅限定宽度)2种方式对线路进行分幅操作,保证相邻图纸的打印区域首尾相连;根据每张图纸的起讫桩号坐标确定线路的方位角,根据桩号坐标集确定图纸的几何中心,并据此在图纸空间内设置视口,使线路从左至右位于视口垂直居中位置。实际应用结果显示,与常规的出图方式相比,该方法能大幅提升线性工程平面图出图效率。