2023年, 第46卷, 第2期　刊出日期：2023-04-30

  

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  基于参数化建模的船型阻力研究

  车霖源, 陈伟民

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 1-5.

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  为获得影响船型阻力的主要因素，以一艘工程船为研究对象，采用参数化方法构建船体几何模型，建立船体参数与船型阻力之间的关系。采用FreeCAD软件进行参数化建模，获得船型几何参数；采用OpenFOAM软件进行数值模拟，获得不同船型的阻力；采用回归分析方法进行数据处理，得到船体参数与船型阻力的关系，进而得到各参数对船型阻力的影响程度，以及使船舶的阻力性能最优的船体参数。研究结果表明:目标船的进流段形状对船型阻力有显著影响;通过对船体参数进行优化，能进一步减小船型阻力。
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  面向北极航道的通信导航保障系统设计

  刘佳, 韩冰, 吴中岱, 朱宇

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 6-12.

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  为保障船舶在极区航行时的安全性，针对现有的导航通信手段在极区应用时存在的问题，设计一种面向北极航道的通信导航保障系统。从国内外通信导航技术的研究和应用现状着手，分析船舶在极区航行时对通信、导航和保障信息服务的需求，阐述该系统应具备的功能，在此基础上构建“船岸协同交互”模式的北极航道通信导航保障系统架构。该系统的船端具有信息收集、集成和查询等功能，能实现通信链路选择、航路规划和航路风险评估等保障服务；岸端具有数据采集、处理、封装和信息交互等功能，便于实现船岸间信息服务的响应和发布；船岸协同交互的系统架构能保证保障服务的即时性和有效性，从而提升极地船舶航行的安全性。
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  基于多元回归神经网络的船型参数优选分析

  黄晓玲, 高玉玲, 董国祥

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 13-17.

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  以肥大型船舶模型的试验数据为研究对象，分析单一船型参数与剩余阻力系数和自航因子的相关性。基于多元回归分析和径向基函数（Radial Basis Function, RBF)神经网络，对船型参数的数学建模预测方法进行研究。选取船舶主尺度参数，以及横剖面面积曲线和设计水线面这2类船舶型线特征参数，通过多元二次回归和RBF神经网络分析，得到对船舶性能产生重要影响的主要船型参数及其最佳组合，建立肥大型船剩余阻力系数和自航因子的数值预测模型。数值计算和试验测试结果表明，与只包含主尺度参数的预测模型相比，包含船舶型线特征参数的预测模型具有更好的准确性，可为船舶型线优化设计提供参考。
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  基于核心设备的船舶建造生产负荷分析方法

  孙冰妍, 于功志

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 18-22.

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  科学合理地测算出船舶建造过程中的生产负荷是船企做好生产计划编制、资源管理和成本控制等工作的基础。以核心设备资源为切入点，根据其在能力覆盖区间内的使用频率，分析设备负荷、生产效率和人员调配三者之间的依赖关系，根据核心设备的运行规律梳理出一种船舶建造生产负荷分析方法，实现对船舶生产负荷的精细分析和预判。该方法能在产品施工之前模拟测算出现场生产负荷，为优化生产资源配置和生产计划编制提供数据支撑，从而提升船舶建造效率。
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  一种船用齿轮箱油泵控制器设计

  隗宇, 桂栋

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 23-27.

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  为解决船用控制设备国产替代问题，改善船用齿轮箱电动润滑油泵的控制性能，以国产的兆易创新GD32F407微控制器芯片为主控芯片开发专用控制器，通过实时测量齿轮箱的轴系运行转速和润滑油进口压力，根据齿轮箱在各工况下的特性设定油泵压力控制曲线，由此控制齿轮箱电动滑油泵的启动和停止。采取这种控制方式使润滑油供给满足齿轮箱对润滑油的需求，并取得良好的润滑效果，在保证相关设备安全可靠运行的同时，达到节能降噪和延长设备的使用寿命的目的。
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  基于长短时记忆的船舶涡轮增压器运行状态趋势预测

  吕金航, 董胜利, 王岘昕, 张欢仁

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 28-32.

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  为解决传统涡轮增压器状态趋势预测方法存在的预测精度低和主观依赖度高的问题，提出一种基于长短时记忆(Long Short-Term Memory，LSTM)的涡轮增压器运行状态趋势预测方法。将涡轮转速作为涡轮增压器运行状态评价指标，建立增压器状态数据筛选原则，降低工况和外部因素变化对涡轮增压器运行状态变化特征的影响；利用LSTM隐含层内的循环节点，通过时序相似性搜索对涡轮增压器的状态趋势进行预测。实测结果表明，该基于LSTM的涡轮增压器运行状态趋势预测方法相比传统的基于最小二乘法的涡轮增压器状态趋势预测方法具有更好的预测效果，误差大幅减小，且趋势跟随性更强。
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  一种基于YOLOv5 Lite算法的船员行为图像识别方法

  薛正源, 韩冰, 王炳德, 张兴龙

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 33-40.

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  为及时发现船员的不安全行为，降低因船员行为不当而引发船舶事故的风险，提出一种基于YOLOv5-Lite算法的船员行为图像识别方法。在YOLOv5算法中引入Fire Module结构，并对其通道进行变换，减少图像识别模型残差模块的数量，减小模型的体量，提升模型的运行效率。以对船上重点作业区域的船员是否佩戴安全帽进行识别为例，建立基于YOLOv5-Lite算法的图像识别模型，收集图像数据，构建HTST（Helmet Tumble Smoke Tired)数据集，对模型进行训练，实现对人员动作的识别。将采用该算法与采用YOLOv3和YOLOv4等算法所得识别结果相比较，验证该算法的有效性。结果表明：基于YOLOv5-Lite算法的船员行为图像识别方法能有效识别船员的不安全行为，识别的准确度能达到9570%；相比另外2种算法，YOLOv5-Lite算法具有更好的稳定性和检测效果，FPS（Frames Per Second)检测速度快，满足对船员的行为进行实时识别的需求。
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  集装箱租赁企业长期闲置箱处置模型

  李涵, 顾寅俊

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 41-48.

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  为提升集装箱租赁企业的长期闲置箱管理水平和调度效率，降低其经营成本，利用数据化工具搭建一套长期闲置箱处置模型，自动或手动进行库存扫描，给出长期闲置箱处置方案，包括在当地继续待租、在当地继续待售、在当地租转售和调运。对于需进行租售转换的长期闲置箱，通过快速计算其租赁净现值和售卖净现值并进行对比分析，给出租售转换方面的处置建议。实际应用结果表明，该模型能对长期闲置箱给出合理的处理建议，并减少人工计算量。
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  面向大型视频监控系统的智能运维平台设计

  张卫军

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 49-54.

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  针对大型视频监控系统存在的运行状态“看不全、看不清”，所属设备资源故障工单处置“不及时、不全面”，运维数据“统计乱、考核难”等瓶颈问题，设计一种智能运维平台，其特色功能包括在线实时交互、网络拓扑自动发现、运维数据统计考核和运维信息可视化等。实际应用结果表明，该智能运维平台能实现对大型视频监控系统设备资源的自动监测，对故障工单的合理高效处置，对运维数据的准确统计及量化考核与评价，可为大型视频监控系统的稳定运行提供可靠保障。
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  一种基于SAP系统的银企直联平台设计开发

  付国宝, 王涛

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 55-61.

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  集团型企业在完成内部资金管理信息系统建设之后，迫切需要解决银企直联问题，以满足实时账户信息查询、明细查询、自动转账、交易查询和辅助决策等需求。对此，结合某集团型企业的内部资金管理信息系统发展现状，设计开发一种基于SAP(System Applications and Products)系统的银企直联平台。从业务流程设计、硬件部署方案、功能模块设计和技术解决方案等方面对该平台进行分析，并通过实际应用验证其有效性。应用结果表明，该平台能实现资金结算管理透明高效、资金运作动态实时反馈、资金头寸变化实时掌控和资金分析报表智能生成，有助于集团型企业的财务职能朝着价值创造的方向发展。
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  基于博弈论组合赋权与聚类分层的高速公路收费站工作强度评价

  董宜滔, 徐延军

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 62-68.

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  为准确评价高速公路收费站工作人员的工作强度，合理配置人力资源，提出一种基于博弈论组合赋权和聚类分层的评价方法，辅助进行高速公路收费站工作强度评价。设计多层的高速公路收费站工作强度评价指标体系，采用改进的层次分析法和熵权法分别计算各层的主客观权重，基于博弈论对主客观权重进行融合，得到综合评价权重，进而通过计算各层的综合得分量化工作强度。根据各收费站的最终综合得分，采用K-Means聚类算法对各收费站进行层级划分。高速公路管理部门可针对不同的收费站层级采取不同的措施,以合理分配管理资源。以某省74个高速公路收费站的年统计数据为例，验证该评价方法的有效性，结果表明，该评价方法具有较强的可靠性，评价结果与实际情况相符。
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  一种市政综合养护作业工单分派方法

  张雄刚

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 69-72.

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  为加强对市政综合养护模式下各专业养护业务的统筹管理，避免出现同一区域的养护资源重复投入、管理界面交叉和派单流程不能基于运营成本动态协调等问题，提出一种市政综合养护模式下的作业工单分派方法。与现有的按区域或包件派发作业工单的方法相比，该方法设置待处理工单池，根据剩余待处理时间将工单分为紧急工单和非紧急工单，其中：紧急工单优先派发给距离最近的作业班组；非紧急工单先按距离相近的原则分类，再派发给距离相近且有接单能力的作业班组。通过对工单进行优先级排序和就近分组派发，在确保满足紧急工单处置实时性要求的情况下，能提升养护业务实施效率，降低区域性综合养护运营企业的经营成本。
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  视频事件检测器的发展综述

  高丽元, 袁彬

  上海船舶运输科学研究所学报. 2023, 46(2): 73-80.

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  为充分把握视频事件检测器的市场需求，准确预测其发展趋势，回顾我国智能交通系统行业的整体发展历程，分析视频事件检测器各发展阶段的行业需求和产品应用情况，重点阐述目前市场上主流的人工智能(Artificial Intelligence,AI)视频事件检测器的发展前景。通过总结发现：视频事件检测器从出现至今主要历经了标清视频事件检测器、高清视频事件检测器、云台式视频事件检测器和AI视频事件检测器等4个阶段；虽然在每个发展阶段视频事件检测器的检测效果和识别效率等性能都有所提升，但随着应用需求的不断提升，其面临的技术和应用瓶颈会日益明显；随着AI和云计算等技术的不断发展，利用信息化手段动态、实时地感知交通事件和交通流状态，主动预测交通状况，将是视频事件检测器未来的主要发展趋势之一。