2024年, 第47卷, 第6期　刊出日期：2024-12-30

  

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  模型尺度下某组合节能装置节能效果的尺度效应研究

  邢磊, 杨帆, 殷晓俊

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 1-5.

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  以某大型散货船为研究对象,通过模型试验和数值模拟对2种模型尺度下由前置定子与舵球推力鳍组成的组合节能装置的节能效果进行尺度效应分析。研究结果表明:大尺度船模节能装置的节能效果更好;通过模型试验与数值计算得到的安装节能装置前后船舶的各推进性能参数的变化趋势基本一致。从工程应用的角度看,在对带有节能装置的船舶进行快速性试验时,建议在条件允许的情况下尽量选择大尺度船模。
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  大型集装箱船坞内舱室强度试验方法仿真分析

  梁健新, 纪宏源

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 6-13.

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  针对在船坞内开展大型集装箱船舱室强度试验时存在的船体结构和坞墩安全问题,采用有限元方法对船体结构进行建模和强度校核。通过合理选择坞墩简化模拟方式,在提高有限元建模和计算效率的同时,准确计算出坞墩支反力,在此基础上提出坞墩布置优化方案。研究表明,根据坞墩支反力分布情况,可通过较小的改动量实现对坞墩布置的优化调整,在保证船舶在坞内安全施工的前提下,满足在坞内对部分舱室开展强度试验的要求,为将船舶舱室强度试验工作前移提供保障,为后续相似船型的坞墩布置提供参考。
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  基于循环生成对抗网络的海事图像去雾方法

  肖昌云, 王梓创, 刘虹余, 韩冰, 陈信强

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 14-19.

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  为提升船舶在雾天等能见度不良条件下对周围环境的感知能力,提出一种基于循环生成对抗网络的海事图像去雾方法,并引入循环一致性和恒等映射损失,避免图像过度变形和重要特征信息丢失,提升去雾效果的稳定性。在模拟海雾图像和真实海雾图像上对该方法的有效性进行验证,并选取当前主流的海事图像去雾方法进行对比分析。研究结果表明,该方法在峰值信噪比、结构相似性和颜色差异等指标上的表现均优于其他方法,峰值信噪比平均值为21.92 dB,相比其他方法至少提升8.79 dB,能有效去除图像中的海雾,恢复图像的细节和纹理信息。
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  船用氨燃料系统建模仿真及其控制器测试

  王健, 王艳国, 滕文卿, 张丹瑞

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 20-28.

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  氨燃料作为清洁能源尚未得到广泛应用的一个重要原因是其传输具有很高的安全风险。为有效解决该问题,针对某新型船用氨燃料系统,结合氨燃料的物理特性,基于仿真建模技术建立氨燃料系统机理模型,并通过测试验证其有效性。将氨燃料系统模型与实时仿真技术相结合进行控制器模拟仿真测试,结果表明该控制器能实现设计的基本功能,可基于仿真模型进行极端工况等条件下的仿真测试,提高测试效率,降低时间成本。
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  多用途重吊船电力系统设计要点

  杨璟, 张琳, 董治强

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 29-35.

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  多用途重吊船具有装载灵活和装卸能力强等特点,船用起重机是其核心设备。探讨船用起重机对重吊船电站设计的影响,主要包括电站容量配置、电站管理系统设计、电缆及保护电器选型和逆功率处理等。通过需要系数法和概率计算法确定起重机的功率,确保发电机容量满足实际需求。为功率管理系统设计重载问询和功率限制功能,保证系统安全运行。针对逆功率问题,提出逆功吸收电阻、功率限制和电池吸收等处理方案,为电站设计提供系统性指导。
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  基于Transformer-MLP的轮渡码头短期客流量预测方法

  林哲显

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 36-42.

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  为提升轮渡码头的客流量感知能力,促进轮渡码头的数字化发展,提出一种基于Transformer模型与多层感知机(Multi Layer Perceptron, MLP)组合的轮渡码头短期客流量预测方法,支持预测轮渡码头未来1 d内4个时段的客流量。该方法充分考虑轮渡码头业务数据的价值,通过ETL(Extract-Transform-Load)的方式将业务数据转化为模型输入的时序客流量数据,并利用NeuralForecast时间序列预测工具库构建由PatchTST模型与TiDE(Time-Series Dense Encoder)模型构成的组合模型PatchTSTiDE。对该模型与其他常见时间序列模型进行对比试验,结果显示该模型对客流量预测的平均绝对误差相比TiDE模型和PatchTST模型能分别下降约4.44%和30.59%。该研究可供轮渡码头的客流量预测参考。
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  交通机电设备维保时效性影响因素和改善措施分析

  李鹏程

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 43-48.

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  交通机电设备维保时效性是交通管理部门关心的重要内容之一。基于上海市某交通机电设备维保工单数据建立Logistic回归模型,分析交通机电设备维保时效性影响因素。研究发现,设备类型(主要包括车牌识别、情报板和摄像机等)、设备位置(主要是外环区域)和报修月份(主要包括2月、6月和7月等)对维保时效性有显著影响。在此基础上,提出改善机电设备维保时效性的措施,包括:强化重点设备的维保要求;在外环区域设立运维分中心;加大恶劣天气条件下和节假日期间的维保力量等。研究成果可供交通管理部门和设备维保单位开展设备维保工作参考。
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  基于随机森林模型的收费站拥堵预测数字孪生解决方案

  李长亮, 郭健

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 49-54.

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  为准确预测高速公路收费站拥堵情况,进而采取有效措施解决收费站拥堵问题,提出一种基于随机森林模型的高速公路收费站拥堵预测数字孪生解决方案。该解决方案主要包含交通场景搭建、实时数据采集、拥堵分析预测、收费站干预及可视化展示等功能模块,通过集成门架、车检器和毫米波雷达等感知设备采集交通信息,利用Unity3D平台创建收费站高精度三维模型,采用分类与回归树(Classification and Regression Tree,CART)算法构建随机森林模型进行交通流量预测。研究表明,该方案有助于缓解收费站拥堵问题,提升高速公路运营管理效率和司乘人员的通行体验,可供同类高速公路收费站的建设和运营管理参考。
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  高速公路改扩建项目降噪方案分析及相关问题探讨

  韩丽

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 55-60.

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  以广东省某高速公路改扩建项目中的环境影响评价项目为例,对沿线敏感建筑当前的声环境质量进行监测,对改扩建后沿线敏感建筑受到的噪声影响进行预测,在此基础上分析采用直立式、弯折式、半封闭式和全封闭式等4种形式声屏障,以及铺设低噪声路面和限速等措施的降噪效果。结合相关法律法规和技术政策文件的要求,确定该项目采用“全路段实施限速和铺设低噪声路面,分路段采用多种形式声屏障”的综合降噪方案。针对现行公路噪声源强预测公式的滞后性和相关参数取值的局限性,提出将大数据应用到环评工作中,通过信息化平台收集路段车流量、车型比和各车型的行车速度等数据,为噪声预测参数的选取提供数据支撑。
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  典型沿海集装箱码头大气污染物与CO₂融合排放清单特征研究

  林育锦, 祝绍嵩, 李晓东, 周晓, 冷瑜

  上海船舶运输科学研究所学报. 2024, 47(6): 61-68.

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  基于大气污染物与温室气体排放清单编制要求,研究建立典型沿海集装箱码头大气融合排放清单,通过集成现场调研数据、排放因子和活动水平数据,对码头岸边装卸、堆场装卸、水平运输和辅助及附属生产等4个运营环节设备或系统2023年的大气污染物和CO₂排放量进行估算,并采用蒙特卡洛法模拟量化排放清单的不确定性。研究结果显示:NO_x和CO为各码头的主要大气污染物,集卡和堆高机为主要的大气污染物排放源;电力消耗间接排放对碳排放的贡献最大,集卡、堆场起重机和集装箱装卸桥是主要的碳排放源,占比分别为25.57%、23.78%和23.43%;排放清单的不确定度在-67%～139%。该大气融合排放清单能反映沿海集装箱码头的大气污染物和CO₂排放特征,为大气污染防治和碳排放控制提供参考。