大连海事大学学报

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船舶操纵模拟器进出港操纵自动评估系统研究

王德龙，任鸿翔，赵月林，房希旺

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 1-4.

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为降低主观因素在船舶进出港操纵评估中对评估结果的影响，首先分析国际海事组织以及海事局关于评估标准的相关规定，结合船舶操纵理论，建立评价指标体系；其次，利用专家评估法获得具体评价指标的权重及标准值，应用隶属函数评估法建立评估模型；最后，设计系统的整体架构，并利用C++程序设计语言开发船舶进出港操纵自动评估系统。该系统已经在船舶操纵模拟器中进行初步测试，效果比较理想。

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考虑舵机特性的船舶航向离散非线性系统输出反馈控制设计

王欣,李铁山

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 5-8.

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本文针对考虑舵机特性的船舶航向离散不确定非线性系统，提出了一种自适应神经网络输出反馈控制设计方法。首先，构造了等价的考虑舵机特性的船舶航向离散非线性不确定输出反馈系统。随后，仅利用系统控制输入和航向输出，对该输出反馈系统进行自适应神经网络控制器设计。该算法方法简单，且当系统某些状态不可测时，该算法仍是有效的，易于工程中实现。此外，闭环系统中所有的信号可以被证明半全局一致最终有界，船舶航向跟踪误差趋近于零。最后，通过“育鲲”轮仿真实例说明本文所提算法的有效性。

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基于S63标准的电子海图数据保护方案的研究与应用

张树凯,史国友, 刘正江

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 9-12.

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版权侵权和数据盗版是数字时代的普遍问题，为了避免非官方授权的海图数据的分发和使用，确保数据来源的权威性和完整性，IHO提出了S63数据保护方案。该方案使用数字签名和验证算法确保海图数据来源的权威性，通过加密算法提高了海图数据的保密性从而避免了海图数据的非限制性传播，通过安全散列算法确保海图文件的完整性。文章介绍了基于S63标准的电子海图数据保护方案的策略结构和工作流程，分析了数据保护方案采用的算法及其安全性，并给出了各个算法的数值示例，讨论了数据保护方案在电子海图系统中的应用，完整的将S63格式的海图数据转换为S57格式并在海图软件中打开。通过实例表明，文章提出的方法是切实有效的。

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基于舰船安全航线选择的海洋水文气象保障辅助决策仿真研究

孙成志,丁德文

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 13-16.

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为了便于舰船指挥人员在保证舰船在海上的航行安全，直观、及时地了解海上当前和未来的天气情况，本文提出一种动态水文气象环境信息显示系统。使用气象、海洋预报服务部门提供的相关信息，在电脑上动态显示舰船24h和48h所能达到海区的各种水文气象要素信息，根据对所关心舰船在不同水文气象条件下航行安全性的统计，并使用风险分析理论和技术，可对所关心舰船2天内可能到达目标海区航线的安全性客观、定量地对舰船航线安全性进行评价仿真，可为指挥人员选择最为适当的舰船出航，提供科学决策的重要依据。

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Fe含量对Al-Zn-In-Mg-Ti合金电化学性能的影响

王树森,梁成浩,黄乃宝

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 17-20.

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采用电化学方法、电偶实验和电感耦合等离子体质谱对不同Fe含量的Al-Zn-In-Mg-Ti合金在海水中的电化学性能进行了研究。结果表明：Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti-0.1Fe(wt.%) 合金开路电位足够负，极化性能较好，并呈现出低电阻、高电容的特性。其耦合电位较负且稳定，耦合电流较高，2h时的Al和Zn溶解量为22g/L和3.8g/L，48h时的扫描电流峰值为36A，增加了溶解活性点，铝合金的溶解均匀性得到增强。而Fe含量超过0.1wt.%后，会限制In的活化作用，活性溶解阻力逐渐增大。发现Fe含量为0.1wt.%的Al-Zn-In-Mg-Ti合金具有较好的电化学性能。

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基于一致性策略的传感器网络的分布式 H∞采样滤波

丁磊，赵园，郭戈

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 21-24.

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寒潮大风浪中船舶失速数值计算研究

张进峰,石志超,项勇

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 25-28.

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以影响我国近海船舶航行安全的典型寒潮天气过程为研究对象，运用WAVEWATCH海浪模式对包含选定航线的黄东海海域开展了海浪数值模拟研究，并应用波浪中船舶失速近似估算公式对船舶航行海域的失速分布进行数值计算，根据实船观测的船舶失速数据对计算结果进行验证，研究结果表明，WAVEWATCH能较好地模拟风浪的分布，在此基础上的船舶失速理论计算结果总体小于实船观测数据.

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悬链式单点系泊系统通航环境可行度的研究

纪晨曦，陈世才，谢海波

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 29-32.

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首次对CALM型单点系泊系统通航环境可行度进行研究，首先采用专家调查法从影响CALM型单点系泊系统通航环境可行度的众多因素中选择了两层共八个最影响因子；然后用层次分析法对求出各影响因子的权重向量；最后以曹妃甸港区甸头区域为例建立模糊综合评价模型，利用Matlab和Mathematica软件进行数据处理和函数图像绘制，并对所得结果进行“最大隶属度原则”适用性评估。研究目的在于从通航安全的角度评估CALM系统的建设可行性，进而推进悬链式单点系泊系统的应用进程。

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基于MapFile的电子海图数据访问和制图表达

潘明阳，高进，李超，郝江凌，胡景峰，赵德鹏

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 33-36.

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针对商业WebGIS软件的费用昂贵等问题，本文以开源的MapServer为平台，利用其跨平台、开放的特性以及新增的支持S-57电子海图数据的功能，深入地研究了基于MapFile的海图数据访问、制图表达等关键问题，旨在开发一种低成本、高性能的Web海图服务系统，一方面增加Web电子海图理论和技术的多样性，另一方面希望能够提供低成本的应用方案，更好地促进Web电子海图应用的推广。

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新型细薄膜蒸发器的传热特性实验研究

苑海超,王维伟,董景明,潘新祥

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 37-40.

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随蒸发器蒸发温度的升高，两种蒸发器的蒸发功率都呈线性增加，相同工况下，细薄膜蒸发器的蒸发功率约为普通光管蒸发器蒸发功率的2倍；2. 随蒸发温度的升高，细薄膜蒸发器的进出口壁面温差明显低于普通光管蒸发器，光管蒸发器的平均传热温差比细薄膜蒸发器高出约2℃；3.对应每个工况下，细薄膜蒸发器的换热系数明显高于普通光管蒸发器，0~5℃时，细薄膜蒸发器能保持较高的换热系数，换热系数在蒸发工况为5℃时达到最大值。实验数据和结论说明细薄膜蒸发器的传热性能明显优于普通光管蒸发器，其应用值得推广。

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船舶监控系统中可扩展高效通信软件的设计

陈鹏, 刘爽,史国友

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 41-44.

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为了提高船舶监控系统中通信软件的效率和可靠性，采用了基于Openstack搭建云计算平台服务器和服务器+两级客户端的三层架构网络通信两种技术结合的设计方案.其中网络拓扑结构采用服务器+一级客户端+二级客户端的三层网络拓扑结构，服务器和一级客户端(即分控中心的服务器)基于TCP/IP协议传输数据，一级客户端和二级客户端在分控中心局域网内部基于UDP协议广播传输数据.在服务器端，为提高服务器的资源利用率，构建了一个基于Openstack的云计算资源共享平台，实现通信服务器、数据库服务器、应用服务器、AIS分发与解码服务器共享多台主机硬件资源，实现计算资源的虚拟化管理，提高资源的利用率，优化服务器的性能.重点讨论了三层架构的网络拓扑结构、通信流程和云计算平台服务器的搭建细节.实际应用表明该通信软件运行可靠，传输稳定，能保证海量数据的实时传输.

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基于海冰影响的北极航线经济性研究

张爱锋,宋艳平

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 45-48.

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近几年，随着北极航线的开通，有关其经济性的探讨也越来越多。在此过程中，海冰对北极航行经济性的影响是不容忽视的。文章考虑到海冰的多种影响因素，通过对比北极“东北航道”航线和苏伊士运河航线上各航行方案的经济性指标，论证了海冰对北极航行经济性的重大影响。

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基于异步电力测功机的船舶推进电机控制研究

郭昊昊，刘彦呈，任俊杰

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 49-52.

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对电力推进船舶中异步推进电机的控制问题展开研究，在MATLAB中分别建立异步电机的矢量控制模型、直接转矩控制模型以及异步电机互馈系统模型，并采用异步电力测功机模拟船舶的螺旋桨负载特性来给推进电机提供螺旋桨负载。最后在实验室条件下应用变频器、PLC、上位机WINCC搭建了相应的实物系统，通过仿真与试验研究，验证了这种方法的有效性。

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内河船机电设备虚拟拆装考试系统设计实现

苏玉龙，吴桂涛，曾鸿

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 53-56.

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利用计算机仿真和以太网技术设计实现了内河船机电设备虚拟拆装考试系统.通过3dsMax软件绘制内河船机电设备三维精细拆装模型、制作模型拆装动画.运用XML和LUA两种脚本语言实现虚拟场景配置、拆装步骤描述、拆装约束条件定义和拆装动画播放.根据实船设备拆装手册和资深轮机员指导建议规划设备拆装顺序，运用智能评分算法和以太网技术构建内河船机电设备虚拟拆装考试局域网，训练考核学员对设备拆装的实际掌握情况.

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基于速度障碍原理无人艇自动避碰算法研究

吴博,熊勇,文元桥

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 57-60.

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为了使无人艇在复杂海况下能够自动安全避让动态障碍物，研究基于速度障碍法并考虑风浪流影响下的无人艇操纵运动特性的自主避碰算法。首先根据无人艇和避障物的对地速度计算其相对速度，然后分析判断二者的相对速度和相对位置之间的角度关系，得出避碰的可行路径范围，并通过改变无人艇的运动方向来完成对动态障碍物的避让。仿真实验结果表明：该方法有效地克服了局部路径规划的局限性，并且更符合无人艇实际航行避碰操纵要求，能够使无人艇在具有多个动态障碍物的复杂环境中安全避让。

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北太平洋大洋航路风区范围气候变化特征分析

李正强, 文元桥, 吴力川

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 61-64.

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北太平洋是世界远洋运输的繁忙水域，存在一些典型的大洋航路，并随气候变化存在一定的影响。该文利用1960-2010年NCEP风场再分析资料，通过引入风区面积指数和纬向变化指数，运用Morlet小波分析研究其时频变化特征，从而描述风区范围的气候变化。最后，采用滑动相关分析，探讨了风区范围变化与ENSO事件指数关系的相关性问题。研究表明，北太平风场范围在高纬度逐渐增大，且有向低纬度漂移的趋势，低纬度反之；风区范围存在不同的年际和年代际的变化周期；并与指数存在一定的相关性，相关系数在跃变点产生突变。研究结果不仅提供北太平洋风场变化研究的新思路，也为北太平洋大洋航路和气象导航部门提供了较为详实的风场变化规律资料，起到一定参考作用。

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硅石沥青混合料的路用性能研究

郭乃胜,王聪,赵颖华

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 65.

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为了提高公路沥青路面的抗滑性能，解决高质量集料短缺问题，使酸性集料在沥青路面的表面层中更好的应用，采用水煮法分析了添加不同掺量消石灰的硅石与沥青的黏附性，根据级配型抗滑沥青混合料设计理论，筛孔4.75mm以上的粗集料采用硅石，4.75mm以下的集料采用石灰岩，基于马歇尔设计法进行了硅石沥青混合料配合比设计及路用性能检验，并选择具有代表性的路段进行了硅石沥青路面试验路的铺筑和跟踪检测。结果表明，添加2%消石灰可以有效地提高沥青与硅石的黏附性，且添加2%消石灰的硅石沥青混合料配合比设计的各项性能检验结果均满足《规范》(JTG F40-2004)的技术要求，特别是水稳定性能表现较好；试验路段的路面使用状况良好，构造深度及摆值均较同路线普通沥青路面的高，且其随着使用时间的增长衰减较慢。这表明硅石作为一种酸性集料，以其合理的混合料配合比设计和采取适当的抗剥落措施，在公路沥青路面中的应用是可行的，且改善了路面的抗滑性能。

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船舶机舱无线传感器网络能量高效覆盖研究

马瑞,刘彦呈，王川

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 69.

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针对船舶机舱无线传感器网络能量高效覆盖问题，提出一种带有环形拓扑结构的小生境粒子群算法。算法应用环形邻居拓扑结构，无需设置任何小生境参数，自发形成小生境。所提出算法合理有效的调动传感器节点以节省能量。仿真结果表明，改进算法在解决机舱能量高效覆盖问题优于其它几种算法，有效延长了网络的生命周期。

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砂石船舶水上交通事故统计分析及安全管理研究

李文华,马晓雪,马来好,陈海泉, 张银东,乔卫亮

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 73.

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为了预防和减少砂石船舶水上交通事故的发生，通过对某水域2008-2012年上半年砂石船舶水上交通的事故统计分析，探索砂石船舶水上交通事故的发生规律，结合对砂石船舶营运系统的船员、船舶、环境、管理、和砂石五个方面的剖析，有针对性的提出相应的安全管理对策，为相关责任部门制定砂石船舶水上交通安全管理对策提供参考。

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雷达与电子海图叠加坐标变化优化方法

马麟,史国友,张树凯

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 80.

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雷达与电子海图叠加显示可提高船舶航行的安全性，叠加过程需将雷达的极坐标转化为平面坐标.椭球面模型计算精度高，但计算繁琐，实时性不强，平面模型计算简单，但只有满足一定条件才可使用.为解决叠加效率问题，对椭球模型与平面模型计算做了比较，得出在不同纬度，不同长度下适合使用平面模型替代椭球模型的极限比例尺，对雷达与电子海图叠加中坐标变换有一定应用价值.

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船舶交通流行为特征及其在海上交通组织中的应用

刘钊,刘敬贤,周锋,郭威治

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 84.

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随着我国水路运输的快速发展，海上船舶流量快速增加，船舶交通流日趋复杂。从水域船舶交通流的数量、时空特性和成分构成等行为特征出发分析船舶交通流，并根据船舶交通流的时空特性和自身构成等特征分析船舶交通流的影响因素。从水上交通事故的实质出发，提出了水域交通组织原则，进一步通过船舶交通流在交通组织中的应用阐述船舶交通流行为特征研究的必要性和应用的可行性。船舶交通流行为特征研究可以帮助诱导水域船舶交通流的演化，可以使水域船舶交通流更加有序合理，进而降低水上交通事故发生率和提高水域的通航效率。

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AUV水下终端对接目标识别与定位技术研究

吴利红，许文海，王利鹏

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 92.

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AUV在未知海洋环境下与单一方向结构(Dock)对接，在终端对接过程中实时获取目标的位置和姿态是对接成功的关键。提出了一种基于超短基线结合单目视觉实现终端导航的方法。介绍了AUV水下对接终端导航的国内外方法，结合现有终端导航传感器的特点，设计了超短基线结合视觉的方法，在平行Dock中心轴上两个位置分别布置了超短基线应答器和光源协作目标，通过图像处理获得了视觉目标的图像坐标，结合应答器目标和光源目标的相对距离推导了Dock的空间位置和姿态，为实时终端AUV导航提供基础。

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语音识别技术在船舶甚高频仿真设备中的应用

陈大军,任鸿翔,肖方兵

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 96.

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语音识别技术可以实现真正意义上的人机对话，但在航海模拟器中还没有得到应用。以GMDSS模拟器中甚高频设备为例，重点设计人机交互界面、操作菜单、数据输入方式等方面，利用Visual Studio 2010进行仿真设备的实现；在研究语音信号、语音识别等关键技术基础上，使用Microsoft Speech SDK开发语音识别功能模块，实现对甚高频仿真设备的语音控制。首次将语音识别技术应用在航海模拟器中，取得了较理想的效果，对于语音技术应用在其他航海仿真系统有较好的借鉴作用。

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基于正反馈修正-支持向量机的PSC选船模型

孙墨林,郑中义

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 100.

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为定量评估港口国监督目标船的风险值，提出基于正反馈修正-支持向量机的PSC选船模型.对东京备忘录“APCIS”信息系统的PSC检查历史记录进行正反馈修正，获得样本数据，并运用支持向量机模型对样本进行分类，得到了合理的结果. 所建模型和所得到的结果对于研究PSC选船具有参考价值.

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基于数据挖掘的船舶人为碰撞事故致因链研究

李红喜, 郑中义,李猛

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 104.

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为有效研究人为失误导致船舶碰撞事故的形成机理，采用贝叶斯网络结构和数据挖掘算法构建事故致因链。通过分析128起典型人为失误致因船舶碰撞事故案例，辨识主要人为失误行为，依据事故中驾驶员认知行为形成过程，贝叶斯网络构建事故致因网络结构；Apriori算法和JAVA语言编程挖掘事故的人为失误频繁因素组合，得出导致碰撞事故的人为失误致因链。

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基于Android的移动AIS数据显示系统研究

李超,潘明阳,王德强,郝江凌,李邵喜,胡景峰

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 108.

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针对内河航运对廉价、便携导航设备的实际需求，本文设计并实现了一种基于Android的移动AIS数据显示系统.该系统可通过蓝牙无线连接船载AIS设备，从而在智能移动终端（手机或平台）上接收、解析AIS数据，并将其传递的船舶动态与电子海图进行叠加显示，实现对AIS船舶信息的实时监控和查询.利用操船者的移动设备运行该系统，即可形成一个简易的移动导航系统，满足内河众多小型船舶的航行需求.

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船舶高压变压器空载合闸的非线性数学模型

张灵杰,孙才勤,孙建波

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 109.

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基于J-A理论为船舶高压变压器建立了一种非线性动态时域模型，并计及涡流损耗，该模型精确地反应了变压器铁芯的磁滞与饱和特性，能更准确地描述变压器的动态过程，可用于船舶变压器的设计及相关继电保护问题的研究，用四阶龙格库塔算法求解非线性微分方程，使模型具有较高计算精度，建立了预充磁模型，并通过变压器空载合闸仿真实验验证了模型的正确性。

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RT-flex柴油机燃油共轨系统可视化仿真

蒋丁宇,封志强,张均东,吴培莉

大连海事大学学报. 2014, 40(2): 113.

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以RT-flex柴油机的燃油共轨系统为仿真对象，研究RT-flex柴油机燃油共轨系统的工作原理和结构特点。对燃油共轨系统的高压油泵、中间储油器、燃油共轨管、ICU燃油流量控制活塞、喷油器建立数学模型。采用SIMULINK进行仿真分析，结果表明所建数学模型基本正确。在VS2012平台下开发RT-flex柴油机燃油共轨系统的可视化仿真系统，系统能够形象显示燃油共轨系统的工作原理及运行状态，在轮机模拟器开发及人员培训方面具有应用价值。

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2014年, 第40卷, 第2期　刊出日期：2014-06-12

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