大连海事大学学报

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船舶自动舵仿真模拟器的研制

孙才勤,王心红,许建,张灵杰

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 1-4.

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基于船舶水面运动的一阶Nomoto船舶运动模型，考虑风、浪、流等环境因素对船舶航向角的影响，建立以船舶液压舵机为中心的船舶自动舵系统的数学模型.在此基础上开发物理-数字混合仿真自动舵系统模拟器.该模拟器具备实船舵机系统全部操作功能，并模拟轮机工作场景，动态显示操作过程，可用于船舶航迹控制研究及船员培训工作.

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基于网络控制的船舶航向简捷鲁棒控制

徐国平,张显库

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 5-8.

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以实习船“育鲲”轮的非线性响应模型为控制对象进行仿真试验.结果表明，在恶劣海况下，控制器可以达到超调小、无静差，对模型摄动和干扰具有鲁棒性能.该控制器设计过程简单，控制效果良好.

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船舶自动舵测试仿真系统的研究

姜仲昊,沈智鹏 ,郭晨,王国峰,刘海燕

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 9-12.

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结合实际自动舵，建立船舶运动数学模型并设计模拟液压舵机的舵角产生机构，利用混合仿真思想，研制一套船舶自动舵测试仿真系统.该系统可实现自动舵及船舶模型各项数据的输出，并可对自动舵进行评价与测试.

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基于避碰重点船算法的多船避碰模拟

薛彦卓,魏伊,孙淼

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 13-16.

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为减少船舶碰撞事件,实现宽阔水域中多船避碰,以本船作为让路船,应用DCPA和TCPA加权法计算船舶会遇危险度,采用避碰重点船的方法分析多船会遇的影响因素,生成有效的行驶路线.为获得不同海况下多船(会遇的)避碰模拟,分别模拟四船不同起点、不同航速会遇, 并比较四船会遇和三船会遇时船舶航行路线.结果表明，该方法可以使船舶安全避碰,证明了不同数量的船舶会遇时均可以智能寻找路径.

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船舶动态转向避碰行动数学模型

王仁强,赵月林,谢宝峰

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 17-20.

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阐述避碰几何数学模型中没有考虑船舶操纵性的不足，从船舶操纵运动角度出发，结合现代非线性滑模控制理论，建立船舶动态转向避碰行动数学模型.利用Matlab搭建仿真平台对该数学模型进行实例仿真.结果表明,船舶动态转向避碰行动数学模型可有效解决没有考虑船舶操纵性的不足.

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基于串级系统的海洋勘探拖缆位置控制器

李扬,张维竞

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 21-24.

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介绍基于串级系统的新型海洋勘探拖缆位置控制器（水鸟）基本原理，以深度控制为例，介绍串级系统工作过程.建立水鸟运动学和电机传递函数模型，选取一种模拟工况，利用Simulink仿真软件建立仿真程序，对串级系统进行仿真. 对比非串级系统，串级系统在快速性和稳定性方面均有明显改进.

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深海潜标系统运动仿真研究

葛德宏,朱海 ,陈建华,蔡鹏

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 25-28.

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利用凝集质量法建立潜标缆索在深海环境中的运动模型,解算张力及缆索构型,采用四阶龙格—库塔法数值解算潜标六自由度运动方程,获得潜标的运动要素与姿态变化.编写Matlab程序进行静力计算与潜标时域动态响应仿真.结果表明,静力计算与动力学仿真模拟结果吻合良好,相互印证静力和动力分析方法及结果的正确性.

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新加坡海峡交通环境灰色关联分析

任军文,明平军,蔡垚,刘强

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 29-32.

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对新加坡海峡交通实态进行调查,以新加坡海峡VTS观测的6个区域内主航道的交通环境风险为研究对象,应用灰色关联分析方法,在确定组合权重基础上,获得新加坡海峡不同航段的交通环境风险排序.排序结果与海峡内船舶交通事故类型及地理分布相一致,与海峡内船舶航行实践也相一致.

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龙口港航道饱和度研究

张则浩,于祖杰,刘强,王凤武

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 33-36.

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在分析船舶流量和交通容量的基础上，对龙口港航道饱和度进行计算，并以此对航道安全及服务水平进行评价.针对评价结果，提出问题并给出建议.

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基于灰色理论的船舶定线制评价方法

范中洲,吴兆麟,张闯

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 37-40.

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运用灰色系统理论，分别对层次分析方法、可拓理论评估方法和模糊神经网络评估方法评价成山角船舶定线制方案的效果进行评估，并对三种评估方法进行适用性的分析.

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基于船舶缩尺模型的运动控制系统设计

陆金金,杨承恩,杜佳璐

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 41-44.

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为了检验船舶运动控制算法的有效性,设计一个基于船舶缩尺模型的运动控制系统:在船舶缩尺模型中安装下位机,构建控制执行机构,核心为两片单片机;岸边的上位机运行控制算法,通过一对射频收发器远程控制下位机.两次水上实验的结果表明,该系统可为船舶运动控制算法提供实验验证平台.

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砰击载荷对大型铝合金船舶结构强度的影响

邹勇,张佳宁,郑镜华,孙禹

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 45-48.

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以50 m船长的大型高速铝合金供应船为依托，对船舶在高速航行时的波浪冲击载荷进行研究.运用MSC/PATRAN软件建立全船结构有限元模型，通过加载砰击载荷进行结构强度计算，分析砰击载荷对大型铝合金船舶结构强度的影响.结果表明,对大型铝合金船舶进行结构强度分析时，必须考虑砰击载荷.

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船用筒式滤器堵塞程度计算及实验研究

邹永久,张跃文,孙培廷,慕盛全

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 49-52.

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提出“堵塞系数”这一指标对船用筒式滤器的堵塞程度进行直观和精确的量化研究，并对堵塞系数、局部损失系数和雷诺数之间的关系进行理论分析和实验探究.结果表明：滤器局部阻力损失系数的变化主要由堵塞系数的变化决定.同时，对实验数据进行拟合获得了堵塞系数和局部损失系数的经验计算公式.

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船用高压共轨柴油机的建模与仿真

牟鑫,白艳祥,曾鸿,任光,赵辉

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 53-56.

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为深入了解共轨柴油机的性能以便对其进行安全管理，建立一个基于查表和公式的连续时间的通用数学模型，并进行系统仿真.对高压共轨系统里的高压油泵、中间储油器和共轨管分别建立模块化的数学建模，然后联立、组成系统，运用Matlab/Simulink进行仿真.仿真结果与实验数据对比结果验证了仿真的正确性.

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基于模糊PID控制器的柴油机电子调速器仿真

顾林林,张均东

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 57-60.

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将传统PID控制和模糊控制结合形成模糊PID控制器,实现柴油机电子调速器参数的在线自整定.以MATLAB/Simulink软件为平台建立柴油机调速系统的数学模型,对柴油机启动和负载突变过程进行仿真.结果显示,模糊PID控制器优于传统PID控制,柴油机的调速性能得到显著提高,具有更好的适应性.

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基于信息融合的柴油机冷却系统状态识别

于桂峰,严志军,孙小龙

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 61-65.

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针对柴油机冷却系统状态识别,提出基于证据理论的多传感器信息融合方法.基于两个温度传感器的柴油机冷却系统状态,获取多源信号,采用各传感器测试数据与系统对应标准状态特征集的贴近度,确定基本概率分配矩阵,通过DemsterShafer证据组合方法实现信息融合,并确定系统的运行状态.结果表明,该方法可以提高设备状态识别的确定性,为柴油机冷却系统状态识别提供一种新途径.

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基于AMESim风翼回转液压系统动态响应分析

赵志强,马冉祺 ,冯宝辉,刘绪儒,黄连忠

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 66-69.

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根据风翼回转要求及特性设计风翼回转机构的液压执行系统，并基于AMESim建立液压系统仿真模型，通过采用对风翼回转机构受力分析和风翼实体模型的风洞试验方法，获得风翼受到回转力矩数值或拟合函数.仿真得到的各回转力矩对液压系统特性影响结果，可为风翼回转液压系统及其控制器的设计与优化提供理论基础.

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风翼助航船舶典型航次节能潜力计算

冯宝辉,黄连忠,马冉祺,赵志强

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 70-73.

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选取49 000载重吨的散货船作为目标船，对于拟安装辅助风翼助航的目标船进行受力情况分析，选择一种具有较好空气动力性能的硬质翼型帆作为目标船辅助风翼.根据目标船舶典型航次航海日志和轮机日志的参数记录，选取适宜使用风翼助航的典型航段，采用加权平均方法计算目标船在该航段内使用风翼辅助的推进功率，推算目标船在该航段内能够节省燃油消耗6.19%~9.59%，说明风翼助航船舶在该典型航线上的节能潜力是巨大的.

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畸变范围对跨声速压气机流场影响的数值模拟

高海洋,孙鹏,傅文广

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 74-77.

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采用全流道非定常数值模拟,对不同进口总压畸变范围条件下的跨声速压气机流场进行求解,分析畸变范围对压气机性能的影响,研究了动叶内激波结构和强度与进口畸变条件的关系、静叶根部和顶部附近流场参数变化情况,以及畸变流场对静叶通流能力的影响.研究结果表明:畸变度相差不大时,随着畸变范围的扩大,压气机性能下降,扰动在动叶旋转过程中所需的衰减时间增加,受畸变流体影响的静叶流道数对应增大.

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消油剂处理溢油对海洋浮游生物的毒性效应影响

高亚丽,吕昕璐,杨柏林,熊德琪,姚念娣

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 78-82.

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以小球藻和发光细菌作为受试生物，定量比较120#燃料油在使用消油剂分散前后对两种受试生物的急性毒性效应.结果表明，消油剂本身对两种受试生物的毒性很小，而120#燃料油分散液和乳化液对小球藻急性毒性的96 h EC50分别为5.066 mg/L和 2.626 mg/L, 对发光细菌急性毒性效应的EC50值分别为2.502 mg/L和2.203 mg/L.120#燃料油乳化液的EC50值比分散液显著减小，说明120#燃料油经消油剂处理后，生物毒性有所增强，且发光细菌对120#燃料油相对于小球藻更为敏感.

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基于离子膜电解法的压载水处理系统

孙金阳,潘新祥,王俊生

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 83-85.

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基于压载水处理问题，提出一种离子膜电解系统.离子膜是一种特殊的阳离子选择性透过膜，电解系统中的阳极和阴极被离子膜分隔.电解后，阳极产物用于压载水处理，阴极产物用于船舶尾气处理.压载水处理实验选取小球藻、亚心形扁藻和海洋原甲藻作为指示生物.实验结果表明，当有效氯质量浓度达5 mg/L时，可以将三种藻类全部杀灭.

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光干涉的经典和量子本性探究

段萍,孙佳石,许雪松,陈宝玖,付姚,李磊,荆波

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 86-88.

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对光的干涉（衍射）从经典和量子效应两方面进行推导和探讨，进一步说明实物粒子具有波粒二象性.

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基于机载高光谱遥感数据的溢油信息提取方法

刘丙新,张志达,李颖,陈澎

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 89-92.

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为减少高光谱遥感数据处理波段,提高处理效率,提出一种基于最小噪声分离波谱的决策树分类方法.利用最小噪声分离变换(MNF)降低数据冗余度,并将图像噪声分离,通过分析各地物的MNF特征值,建立分类决策树,并提取了油膜相对厚度等信息.结果表明,该方法保证了识别精度,有效利用了光谱维信息,明显减小了数据处理时间,从而将高光谱数据用于溢油应急快速产品的生产中.

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输入受限的Buck型直流变流器自适应动态面控制

刘陆,王丹 ,彭周华,彭铭

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 93-96.

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采用自适应动态面设计控制器, 对输入受限、负载不确定的Buck型直流变换器模型进行控制.引入一阶滤波器,解决了传统反步法中方程项数的膨胀和复杂求导问题；引入一个辅助控制变量,保证系统在指定范围内输入,从而得到有效的控制器设计方案.李亚普诺夫稳定理论证明了该闭环系统是一致最终有界的,跟踪误差收敛在原点附近较小邻域内.仿真结果验证了控制器性能有效.

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基于多特征融合的早期火灾烟雾检测

王琳,李爱国,王新年,虞燕风

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 97-100.

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提出一种基于烟雾多特征融合的图像型早期火灾烟雾检测方法.利用混合高斯模型背景差法提取前景中的疑似区域，根据早期烟雾在RGB和HIS空间的颜色模型提取疑似区域的颜色特征值，通过二维离散小波变换提取背景模糊特征值，通过计算疑似区域像素数与其最小外接矩形面积比提取轮廓不规则特征值.根据文中提出的综合判据，融合三种特征值进行烟雾判别.对公用视频和拍摄视频进行测试.结果表明，该方法能够适应室外场景变化及多种干扰条件，有效检测早期火灾烟雾.

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世界海运网络可达性对比研究

李振福,李贺,徐梦俏,史砚磊

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 101-104.

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为深入研究北极航线在世界海运网络发展中的作用，借助原有的重力模型，提出一种更适于研究世界海运网络可达性的改进的重力模型.通过苏伊士运河、巴拿马运河以及北极航线对世界海运网络可达性的影响对比研究可知，北极航线的全线开通将为世界海运网络带来前所未有的巨大变革.该文旨在为更进一步研究世界海运网络演变提供基础.

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船队规划决策支持系统及其改进

谢新连,杜红,唐磊,赵家保

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 105-108.

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为推动船队规划决策支持系统(FPDSS)的开发和应用,对现已开发的系统进行分析,指出存在的问题,提出改进方向.通过考虑租船方式及改进优化算法,建立以船队总支出费用最小为目标函数的航线配船与船队规划新模型,并进一步对系统功能及已知数据处理方式提出改进方案.按该改进方向对系统进行改进,将使系统实现多种类型的船队规划决策.同时,能够求解出整数的购造新船和租船数量,以便更加准确处理已知数据,对以往优化结果的查询更加方便,可以更好地为航运业提供船队规划决策支持.

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中国原油进口运输通道安全研究

王尧,吕靖

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 109-112.

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从我国原油进口运输通道的现状出发，综合考虑海上运输和管道运输，从定性角度，对运输通道的风险因素进行分析.在此基础上，建立基于运输成本和风险最小化的多目标规划模型，对我国原油进口运输网络进行优化.结果表明，对于长距离的海上运输，VLCC型船舶具有明显的成本优势；而对比海上运输，管道运输则具有较高的安全系数.

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LNG罐式集装箱陆海联运配箱量优化模型

孙佳庆,唐丽敏 ,王成武,阎英美

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 113-116.

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以企业利润最大为目标，建立LNG罐式集装箱陆海联运配箱量优化模型.针对LNG不宜久存于罐式集装箱及罐式集装箱成本高、租金贵等特点，引入惩罚函数和决策变量，进一步优化罐式集装箱的运作效率和满足不同偏好决策者的需求.同时，基于LNG的安全储运，引入罐式集装箱安全储运时间约束.最后，借助LINGO优化软件，实例验证所建模型.结果表明，该模型可以很好地应用在LNG陆海联运罐式集装箱配置优化实践中.

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基于混堆模式的集装箱码头堆场空间资源配置优化

毛钧,李娜,靳志宏

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 117-122.

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以提高集装箱码头堆场作业效率为目标，分析影响集装箱码头堆场空间资源配置优化的主要因素，探讨集装箱堆场的主要堆存策略，进而提出混堆模式下集装箱码头堆场空间资源配置优化的两阶段优化思路.分别以平衡各箱区贝位间的作业量和最小化泊位到堆场的运输距离为两个阶段的优化目标，构建两阶段优化模型，并基于lingo进行求解.仿真算例显示了优化模型的有效性及实用性.

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基于CT技术和有限元方法的沥青混合料数值蠕变试验研究

王聪,郭乃胜 ,赵颖华,谭忆秋

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 123-127.

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考察沥青混合料黏弹性的试验方法较多，在处理疲劳破损时，通常采用蠕变试验.其中，单轴静载蠕变试验被大量用于分析沥青混合料的黏弹性能，但是室内蠕变试验对试验仪器精度要求较高，而且耗费大量时间、人力和财力.WANG L B［1］提出利用CT Xray技术（CT技术）、有限元或离散元数值工具及高效率的计算手段，对材料性能进行数值模拟以节省大量成本.因此，基于CT技术和有限元方法或离散元方法，建立反映材料真实内部结构的非均质数值模型成为分析沥青混合料性能的研究趋势.

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大连地铁复杂地质条件施工变形监测与分析

姜谙男,关文

大连海事大学学报. 2014, 40(1): 128-132.

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针对大连地铁二号线某标段钻爆法暗挖盾构机引入段采取的施工监测方法，对施工过程中引起的隧道变形、周围地表及建筑物沉降进行分析, 利用midas GTS软件建立隧道三维有限元模型，对施工过程中隧道变形及围岩状态进行动态数值模拟，并将模拟结果与实际监测数据对比，掌握施工过程中土层扰动规律，准确分析各类沉降变形原因，对隧道围岩状态稳定性及支护结构安全性作出预测和评价.同时，为类似工程设计与施工提供借鉴.

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2014年, 第40卷, 第1期　刊出日期：2014-02-05

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