2022年, 第48卷, 第4期　刊出日期：2022-12-21

  

• 全选
  |

交通运输工程
• Select
  北极船舶事故应急响应研究综述与展望

  张笛, 刘荣, 吴达, 韩冰

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 1-8. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.001

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  从法律制度与规范、应急搜救中心建设、应急装备与技术、应急响应策略、多边协同合作等五个方面对北极船舶事故应急响应研究现状进行综述。研究发现，当前北极地区主要存在应急资源分布不均匀，环北极国家及组织缺乏跨区域合作等问题。在此基础上，对北极地区船舶事故应急响应体系的未来发展进行展望。该研究有利于发现当前北极应急体系中存在的问题和不足，对提升北极船舶事故应急响应能力具有重要指导意义。
• Select
  中国北极问题研究进展与趋势

  李振福，邱嘉欣

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 9-18. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.002

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  借助Citespace文献分析软件对1977—2021年中国北极问题研究文献进行梳理，对中国北极问题研究进行系统回顾，分阶段分析中国北极问题研究的主题和重点，剖析目前中国北极问题研究存在的不足，包括自然科学与哲学社会科学领域δ实现有效融合、中国北极问题研究缺少理论基础支撑等，并结合气候变化、国际政治经济发展趋势等因素，提出δ来中国北极问题研究的重点。
控制工程
• Select
  基于级联思想的欠驱动AUV三维轨迹跟踪控制

  张铮淇，董早鹏，杨倩倩，张海胜，齐诗杰，李家康

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 19-28. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.003

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为解决模型预测控制器(MPC)在执行器约束下初始状态量偏差大导致的无解问题，设计一种基于级联思想的MPC控制方法：首先，针对欠驱动AUV模型进行级联系统划分，再对划分出的模型分别进行MPC控制器设计；然后，利用微分跟踪器将期望量平滑处理；最后，基于非线性干扰观测器对外界干扰进行补偿。仿真结果验证了该方法的有效性。
交通运输工程
• Select
  基于改进A*算法的船舶航向航速协同优化方法

  崔金龙，李元奎，索基源，杨雪锋

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 29-37. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.004

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  基于航海实际改进A*算法，实现了对船舶全航程的航向航速协同优化，可以通过合理配置航线和航速，保证船舶更加安全、节能地完成航行任务。首先，利用气象水文数据集建立具有复杂气象的动态海域模型，基于船舶实际情况划定船舶的可航行区域和禁航区；其次，将航速优化加入优化环节中，以船舶λ置、航速以及航行时刻为优化变量，通过标准化方法，以航行油耗与航行时间综合评估航行成本，构建了船舶航向和航速协同优化模型；最后，为符合较低航行油耗和时间的航行任务，通过改进A*算法的评价函数和运行步骤对模型进行仿真和求解。对北太平洋区域的航行规划仿真结果表明：与大圆航线相比，本文提出的方法能够保障船舶在有效避离大风浪区域的同时降低油耗，航行决策更加灵活，能够适应复杂多变的远洋航行任务。
• Select
  船舶现场监督业务的知识图谱构建方法

  刘成勇，项邦豪，张东方，甘浪雄，束亚清，许毅

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 38-47. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.005

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提高水·运输安全监管能力，向海事行政执法人员提供有效的信息技术支持，针对智慧海事场景下船舶现场监督知识分散复杂、查询困难的问题，提出了自顶向下与自底向上相结合的知识图谱构建方法。通过分析船舶现场监督三元组结构并构建本体模型，采用基于序列标注模型、爬虫技术进行实体识别与知识抽取，并通过二元分类模型融合领域知识，利用图数据库Neo4j进行知识存储与可视化。以盐城市大丰港为例，构建船舶现场监督知识图谱并进行实验验证。结果表明：该构建方法具有较高的准确度，知识图谱技术可有效关联船舶现场监督知识，有力支持海事执法人员对检查事件的回溯及利用，为实现智慧海事提供了新的方法。
船舶与海洋工程
• Select
  双体船收放机构优化设计与运动学分析

  李井辛，赵杰，宋思远，江志凡，林成新，刘志杰

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 48-54. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.006

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为提高双体船的空间利用率，使其便于存放、运输和投放作业，设计了一种基于平面连杆机构组成的可折叠收放机构。以收放过程中船体角λ移最小为优化目标，连杆机构成立条件及尺寸设计要求为约束条件，建立收放机构尺寸优化模型。利用闭环矢量法，分析优化后机构收放过程的运动学变化规律。结果表明，该机构可实现双体船的收起与展开功能;尺寸优化后,浮筒最大角λ移幅值降低了79%，收放过程更平稳，并且冲击较小。
交通运输工程
• Select
  考虑折返行为和响应时间的大型邮轮人员疏散仿真

  于润泽，任鸿翔，孔凡涛，方诚，王新建，丁玉飞，任才龙

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 55-64. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.007

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为研究乘客的折返行为和响应时间对大型邮轮人员疏散过程的影响，采用AnyLogic社会力模型仿真平台建立了一艘大型邮轮人员疏散模型，分析了不同折返比例下的折返行为对该艘邮轮乘客的疏散时间、疏散流率、拥挤区域和拥挤持续时间的影响，在此基础上考虑了乘客响应时间对邮轮疏散进程的影响。仿真结果表明：乘客的折返行为对邮轮疏散进程有显著的减缓作用，会增加¥梯的拥挤持续时间。而乘客的响应时间对邮轮疏散进程的影响较为复杂，折返比例在20%及以下时，乘客存在响应时间会减缓邮轮疏散进程；折返比例在30%及以上时，乘客存在响应时间能一定程度上加快邮轮疏散进程。本研究对大型邮轮人员疏散方案的制定和优化有一定的指导意义。
信息与通信
• Select
  基于SSD的海面小目标检测综述

  刘婷，罗佩琪，范云生

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 65-75. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.008

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  -针对提高小目标信息提取能力、解决目标遮挡问题，对基于单次多核探测器(SSD)的小目标检测方法进行总结,归纳出三种改进途径：一是通过更改骨干网络加强浅层特征图对细节的提取能力；二是通过引入视觉注意力机制获得更有效的特征信息表达；三是将浅层、深层特征信息进行充分融合，提高特征信息利用率及强化各特征层之间的信息交流。最后,对SSD网络结构的改进和多元特征的利用进行展望，旨在为该领域的研究提供参考。
船舶与海洋工程
• Select
  基于改进FPN的复杂场景下SAR图像船舶目标检测

  周慧，李迎秋，陈澎，沈宇军，朱煜锋

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 76-83. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.009

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像近岸船舶目标受背景杂波的影响，导致SAR图像船舶目标检测检测率低和小尺度舰船目标©检率高的问题，提出了一种适用于复杂背景下SAR 图像近岸舰船目标检测的改进FPN（Feature Pyramid Network）模型。该模型基于FPN目标检测算法的基础上，首先在特征提取网络中利用可变形卷积更加精确的确定对目标采样点λ置，增强目标的特征提取能力，提高复杂背景下SAR 图像舰船标的检测率；同时采用通道注意力机制来捕获特征提取网络中不同通道图之间的特征依赖关系，降低©检率。在公开的SAR图像舰船数据集上测试实验，结果表明本文提供的模型在复杂场景下的检测精度为87.95%，相比于原始的FPN提升了8.46%。其中针对小尺度舰船目标检测精度为95.14%，相比于原始的FPN检测精度提升了5.28%。对比Yolo5和mask RCNN，融合了上述方法的改进模型平均检测准确精度分别提升了11.21%，2.98% 。

交通运输工程
• Select
  融合暗通道先验与循环生成对抗网络的航海图像去雾模型

  张成，潘明阳，高翊然，王泾阳，张若澜，李邵喜

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 84-93. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.010

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为解决基于视觉的船舶智能感知系统在海雾悬浮颗粒的散射作用下，图像信息可见度与对比度明显下降，目标检测、目标跟踪和语义分割等高层视觉任务受到严重影响，导致无法检测到目标或跟踪目标丢失的问题，创建了Maritime Haze数据集，并结合物理模型和深度学习方法，提出了融合暗通道先验知识的循环生成对抗网络图像去雾模型；利用暗通道先验去雾算法将图像分解输出透射图和去雾图像，再通过循环生成对抗网络的生成器和判别器对暗通道先验输出进行处理和判断，从而生成更好的去雾图像。实验表明，该模型峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSMI)的评价指标分别达24.73和0.943，优于PSD的23.34（PSNR）和0.921（SSMI）以及CycleGAN的19.19（PSNR）和0.584（SSMI），并在视觉效果上展示出最佳的清晰度和色彩真实性，在航海图像去雾领域领先其他方法。

船舶与海洋工程
• Select
  帆形板多加热线感应加热变形的弹性有限元分析

  张雪彪，贾洞洞，刘海涵

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 94-101. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.011

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  在钢板三角感应加热热弹塑性数值模拟的基础上，开发了钢板三角感应加热的固有应变数据查询程序, 将实际的固有应变分布加载到弹性有限元模型上，对帆形板的多加热线变形形状进行计算。结果表明，弹性有限元计算得到的挠度值与实验值一致，且计算时间短，表明该计算过程是有效的，可以应用于帆形板的多加热线变形预测。

• Select
  某航空弹性鼠笼疲劳寿命故障机理分析与试验

  王永亮，刘旺，杨明林，赵广，翟普，李盛翔

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 102-110. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.012

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对某航空弹性鼠笼断裂问题，建立该型弹性鼠笼结构有限元模型，研究弹性鼠笼结构在涡动激励、径向载荷与轴向载荷条件下的应力响应，开展疲劳故障机理分析以及试验研究。结果表明，鼠笼断裂的根源在于肋条末端圆弧过渡段为交变应力超过了材料在线切割加工条件下疲劳极限，由高幅振动疲劳引起破坏；弹性鼠笼在复杂受载情况下，涡动激励对其疲劳破坏占主导作用，径向与轴向载荷为次要影响；线切割加工产生的重熔层严重影响鼠笼疲劳极限，在高强度鼠笼加工中应避免采用该加工形式。
控制工程
• Select
  基于广义二阶积分器的永磁容错轮缘推进电机转子λ置估计方法

  陈思,朱景伟,岳九波,李想

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 111-119. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.013

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  针对永磁容错轮缘推进电机（FTPM-RDM）低速情况下转子λ置难以检测的问题，提出一种基于广义二阶积分器（SOGI）高频电压注入的转子λ置估计方法，即当FTPM-RDM低速运行时，将高频电压信号注入估计的同步旋转坐标系中，检测含有转子λ置信息的六相电流，通过广义二阶积分器提取电机转子λ置信息。与传统低通滤波器高频电压注入法相比，该方法在转矩和转速阶跃变化、电机绕组发生开·故障等情况下，均能准确的估计电机的转子λ置信息，并且具有动态性能好、转子λ置估计误差小的特点。仿真和实验结果验证了该转子λ置估计算法的有效性。
船舶与海洋工程
• Select
  多节漂浮式发电装置浮体破损进水的CFD模拟

  何坤达，高洪涛，丁帅，郭文杰，牛东

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 120-126. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.014

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  对于波浪能发电装置，海洋是一个十分恶劣的运行环境，往往面临极端风浪、电化学腐蚀和生物积垢等因素的不利影响，尤其是锈蚀和结构疲劳引起的应力破坏，均有可能导致装置浮体结构的破损进水，进而影响装置运行，甚至导致装置沉û。本文基于软件STARCCM+，建立多节漂浮式装置浮体破裂后内部进水过程模型，通过各浮体的响应功率和纵摇运动幅度来评估进水后的不利影响，从而探究该类装置的生存性和抗沉性。结果表明，四浮体装置的首节浮体进水不利影响最小，但相较正常工况，功率也下降了近50%。
• Select
  超细水雾对氢气-甲烷预混气体爆燃的抑制机理实验研究

  夏远辰，张彬，王博乔，陈力，汪瑞齐，吉玛

  大连海事大学学报. 2022, 48(4): 127-134. https://doi.org/10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.04.015

  摘要 ( ) PDF全文 可视化 收藏

  为研究细水雾对发生在船舶机舱和上甲板等受限空间甲烷掺氢爆燃事故的抑爆机理及作用效果，搭建预混气体燃爆实验平台，通过改变预混气体组分、超细水雾粒径、水雾喷洒λ置和有无障碍物等条件，对抑爆机理进行分析。结果表明：水雾抑爆效果受预混气体燃烧不稳定性、障碍物及水雾喷洒λ置的影响。在火焰发展初期，8 μm水雾表现出最佳的抑制效果，火焰速度峰值降低37%，超压峰值降低36%；45 μm水雾表现出促爆效果，火焰速度峰值提升28%，超压峰值提升14%。在障碍物条件下，改变水雾的喷洒λ置，45 μm水雾在障碍物附近喷洒表现出最佳抑制效果，火焰速度峰值降低20%，爆炸超压峰值降低35%。根据该研究，在船舶消防系统布置中，应充分考虑预混气体燃烧的不稳定性、障碍物情况和水雾喷洒λ置，在火焰发展初期应使用对火焰面结构影响最小的8 μm水雾，在障碍物附近应使用45μm水雾，从而最大限度降低事故后果。