在堆场作业规模较大背景下，考虑集卡预约信息的影响，以箱区间作业不均衡量最小为目标，建立箱区分配和场桥配置的协同优化模型，为进口任务分配合理的堆存箱区并安排装卸场桥. 模型采用CPLEX求解，将考虑集卡预约信息的优化模式与不考虑集卡预约信息的传统模式的实验结果进行对比，并从集卡预约信息、场桥数量、集装箱数量以及任务拆分数等方面进行灵敏度分析. 结果显示，考虑集卡预约信息可降低20%~30%的作业不均衡量，验证了模型的有效性，对堆场的科学管理具有指导意义.

综述电子海图导航系统的标准化历程和应用现状，从多维化、一体化、开放化、服务化以及移动化等维度分析电子海图导航系统的进化，介绍多维电子海图、船联网、S-100标准、E-Navigation、智能服务和移动导航APP等相关关键技术。结合智能船舶的发展趋势，分析环境感知、增强现实、VDES和自动驾驶等技术与电子海图导航系统相结合的应用前景。

为解决无人艇自主避障中感知系统测得的障碍物信息不稳定问题，提出一种符合国际海事避碰规则（COLREGS）面向不稳定障碍物的改进速度障碍算法（Improved Velocity Obstacle, IVO），算法利用最小会遇时间、距离自适应阈值来优化避障状态判断；使用滑动窗口以及前视视线解决无人艇因障碍物信息不稳定导致在进入和退出避障状态时的边界跳动问题；通过设置角度缓冲区降低了避障中避碰规则的频繁切换.最后，在自主开发的无人艇半物理仿真系统中与传统VO算法进行了对比，结果表明，IVO算法在边界判断和避障稳定性上较传统方法更有优势，证明了算法的有效性和可行性.

为实现舱室布置参数化、智能化，针对船舶舱室布局优化设计的特点，建立包括舱室间物流强度目标、邻近强度目标和固定位置目标的多目标优化模型.在数学模型建立基础之上，运用基于反向学习优化种群产生法改进的遗传算法求解该模型，通过扩大解的搜索范围使其跳出局部最优，引导种群找到全局最优解.最后，运用建立的优化模型和改进后的遗传算法进行仿真实验，得到了更加合理的结果，验证了本文方法的可行性和有效性.

针对一个跨境电商企业与一个物流企业组成的系统，考虑汇率与需求的随机波动，建立境外市场价格敏感时物流企业质押率的决策模型，得到物流企业提供存货质押融资时的最优质押率. 通过算例研究了关税税率、跨境电商企业违约率、汇率与境外需求波动程度等诸多要素对物流企业质押率的影响.研究表明，关税税率和跨境电商企业违约率均与最优质押率负相关；物流企业的最优质押率随境外市场基本需求与汇率波动的增大而降低，并且目标境外市场价格越敏感, 降低得越快.研究结论可为物流企业制定存货质押融资策略提供科学参考.

针对舱室与通道联动优化问题，将舱室与通道布局联合考虑，将舱室和通道位置序列作为设计变量，舱室间邻接强度和流通强度的加权作为目标函数，舱室通道面积和通道位置作为约束条件，采用遗传算法对舱室和通道布局进行联动优化.在计算舱室间最短距离时采用Dijkstra算法.以船舶生活区舱段为算例进行对比验证，分别进行通道位置参与布局设计的舱室通道布局联动优化、通道位置不参与设计的舱室布局优化.算例结果表明，本文提出的联动优化方法具有可行性，对比结果显示联动优化更具优越性.

为实现船载直流微电网储能系统负荷电流合理分配及母线电压无差调节，提出一种基于储能荷电状态收敛的自主均流策略. 该策略在传统下垂控制的基础上增设一个补偿外环，通过在环内构建荷电状态收敛函数来自适应调节负荷电流及参考电压，使负荷电流随着荷电状态的动态均衡而实现合理分配，并维持较高的母线电压水平.给出了荷电状态收敛证明，并分析了相关参数的选取规则;此外，为减轻储能系统通信压力，构筑了稀疏通信网络架构，利用动态平均一致性算法估算全局荷电状态平均值并使其稳定收敛; 最后，搭建了StarSim硬件在环实验平台.结果表明，该策略在多种复杂工况下均能实现荷电状态均衡、负荷均流及直流母线电压稳定的控制目标.

为在路线设计阶段提高线形设计的合理性，将空间曲率作为公路线形连续性的评价标准，采用VS开发工具及C#开发语言对Civil 3D进行二次开发.建立了以空间曲率为指标的评价模型，形成了针对线形连续性的公路线形评价程序，该程序可以作为扩展工具在Civil 3D中运行，并利用该程序对位于黑龙江省的骆驼砬子至庆有屯公路进行了线形连续性评价检验.结果表明，本文开发的公路线形连续性评价程序能够快速计算空间曲率，并对线形安全性做出评价，可为公路项目线形优化提供参考.

为探究海上集装箱运输链中上游港口默契合谋与下游船公司的行动时机和策略变量类型双重内生选择的影响关系，在无限重复次博弈中分析下游船公司不同竞争模式下上游港口默契合谋的动机以及稳定性，并据此求解船公司内生行动时机和竞争类型均衡.结果表明：港口合谋在船公司同时行动的运量竞争中最易维持，而在同时行动的伯川德-古诺混合竞争下最难维持；船公司的双重内生选择与运输服务替代性及港口折现因子有关，均衡策略为同时行动或序贯行动的运量竞争、同时行动或以运量竞争主导的混合竞争.本文研究也可为发展改革及运输部门加强对港口默契合谋的鉴别提供依据.

为给车辆调度优化以及集卡预约系统设计提供重要参考,利用所采集的深圳市某港口的码头闸口数据，建立一种基于数据挖掘的集卡周转时间短时预测方法.首先，通过对码头闸口数据进行分析，获取车辆到达时间分布、任务类型、作业方式等集卡作业特征以及集卡在码头内的周转时间；在此基础上，利用循环神经网络并结合训练集数据，建立集卡作业特征与其周转时间之间的映射关系.其次，为减少随机波动对周转时间预测效果的影响，利用小波分解算法对循环神经网络拟合结果的残差进行高频噪声分离，并通过自回归模型拟合过滤后的低频序列.最后，将拟合后的循环神经网络与自回归模型进行结合，建立一种支持集卡周转时间短时预测的组合模型，并利用测试集数据进行有效性验证.结果表明，相比单一的循环神经网络，该组合模型可以大幅提升预测精度.

在数字通信中具有广泛应用的ä均衡恒模算法CMA(p,q)，其参数p和q值一般选取为正整数1和2。为适应更一般环境，有必要将参数p和q值从整数推广至普通正实数。与传统的性能分析方法即对权值误差向量的协方差矩阵进行递归推导不同，基于能量守恒关系，直接对误差函数进行泰勒级数展开,并利用分离假设原理，推导出CMA(p,q)的通用稳态封闭解析表达式，并建立关于p,q值在可选择范围的理想的数学模型。通过仿真可得出，复数或实数数据的仿真值和理论值均较为匹配。

为更好地使Revit与ANSYS软件之间的转换接口适用于大跨度复杂桥梁如斜拉桥的结构分析，基于Revit 2019及Revit API技术，运用C#语言进行二次开发，将斜拉桥BIM模型转化为包含不同单元类型的ANSYS有限元模型，其中, 主梁、桥墩及支座转化为实体单元，斜拉索转化为杆单元, 并且通过图形用户界面（GUI）开发及数据库开发，直接基于Revit模型进行网格划分、施加约束、施加荷载、求解及后处理操作，实现了斜拉桥BIM模型到ANSYS有限元模型转化及结构静力分析功能的自动化，并以长山大桥主桥为例进行验证. 结果表明：本文方法可以实现BIM模型与不同单元有限元模型之间准确无误的转换；通过对GUI界面及Revit模型进行操作，使桥梁设计人员可以更加迅速、有效地进行结构受力分析，为提高桥梁业工作效率与信息化程度奠定了基础.

为解决传统电极制备过程中操作复杂、成本较高等问题，通过微电子喷墨打印结合高温退火的方法，成功制备了不含黏结剂的纯相钛酸锂（LTO）/铜箔（Cu）薄膜电极.扫描电镜分析结果表明：在Cu箔表面可均匀沉积呈纳米颗粒状的纯相LTO；喷墨打印10层活性物质的LTO/Cu薄膜电极与Li片负极组装的扣式电池，在3C（1.0~1.7 V）电流密度下，电池的比容量达91.27 mA·h/g，经过1000次循环后，放电比容量保持率为85.4%，表现出良好的稳定性.上述结果表明，喷墨打印法结合高温退火的方法在制备不含黏结剂的电极材料方面具有广阔的应用前景.

为优化燃料电池混合动力船舶的能量管理策略和复合储能系统容量参数，以某燃料电池混合动力船舶为目标船，在Matlab/Simulink环境中搭建含复合储能系统在内的混合动力系统与能量管理系统仿真模型，应用蚁狮多目标优化算法进行优化，并将优化后的混合动力系统性能与原船进行仿真比较.结果表明，优化后的混合动力系统能够满足电力需求,改善电能质量,延长设备寿命.

为探究环渤海港口群发展的时空差异及影响因素，基于熵值-突变级数法，从内控、外生和潜力三个方面构建港口发展综合评价指标体系，借助ArcGIS软件,考察2000—2018年间环渤海港口群发展的时序特征和空间差异，并结合障碍因子诊断模型，剖析制约港口发展的主要影响因素.研究表明：环渤海港口群发展具有阶段性特征，各港口发展差异显著，但整体发展潜力较大；不同发展阶段制约港口群及群内港口发展的因素有所差异，但主要集中在集装箱吞吐量、外贸进出口总额以及外贸吞吐量等，近年来城市发展情况及资金支撑影响逐步加强.研究结果有助于明确环渤海港口群发展过程及影响因素，为实现港口群高质量协同发展提供参考.

为制备具有优异力学性能的荧光水凝胶，以丙烯酰胺（AM）、聚乙二醇（PEG）和双丙烯酰氧基荧光素（BAcF）为原料，N，N′-亚甲基双丙烯酰胺，过硫酸铵-四甲基乙二胺（APS-TEMED）为氧化还原引发体系，通过自由基聚合制备了P（BAcF-AM）/PEG水凝胶.对单体和凝胶的结构进行了红外、核磁表征，考察AM浓度、PEG添加量对水凝胶力学性质的影响.结果表明，PEG的加入明显提高了水凝胶的力学性能，当PEG的添加量为AM质量的8%时，水凝胶的拉伸强度达到0.45 MPa，应变达到1190%. 同时，该水凝胶在365 nm紫外灯下显现明亮的绿色荧光，并且对水中的一定浓度范Χ内的Fe³⁺具有显著的荧光猝灭响应，可以作为潜在的便携式荧光探针材料，检测水中金属离子的浓度.

 
为优化丁醇/柴油电控柴油机的综合性能，首先，利用AVL-FIRE建立混合燃料发动机燃烧室模型，采用仿真值与台架试验值对比，对丁醇掺混比和EGR率单因素对发动机综合性能的影响进行仿真研究；然后，采用正交试验设计安排5个重要因素进行多参数优化匹配，将指示功率和NO排放作为评价指标，权重分别设为0.4和0.6.对仿真结果运用模糊数学分析，结果表明：对综合性能影响大小的顺序为：EGR率(a2)、丁醇掺混比(a1)、进气温度(a4)、进气压力(a3)、喷油提前角(a5)；最优参数组合为：a1=10%，a2=12.5%，a3=0.223 MPa，a4=335.15 K，a5=20.6°CA，该组合指示功率53.8 kW较原机的55 kW略低，NO排放质量分数2.2×10-4%较原机的8.5×10-4%降低了74.1%.该优化方法可以在满足动力性的同时，实现有效减少NO排放的目的.

针对未知室内环境下移动机器人自主探索与地图构建的问题，提出一种基于八叉树地图的移动机器人自主探索方法.首先，将前沿点分组并提取关键前沿点，用于生成候选点；然后，分别基于关键前沿点和可通行空间提出两种候选点生成方法，用于自主探索的不同阶段；接着，利用信息增益和行驶距离的非线性组合构造效益函数来评价候选点，选取最优候选点作为下一目标点；最后，利用RGB-D信息更新八叉树地图.经仿真实验和实际场景验证了所提出的自主探索方法的有效性.

运用复合系统协同度模型，计算粤、港、澳三个子系统产业发展有序度以及粤港澳大湾区产业发展协同度。研究结果表明：2009—2016年，粤、港、澳三地产业子系统有序度均达到较高水平，三地协同度一直处于较低水平的波动状态；2016年粤港澳大湾区内，香港的产业发展水平最高，粤-港产业协同度最高；三地间产业协同有较大的上升空间，需加深三地产业合作，制定合理的产业协同发展机制，形成完善的产业链，促进粤港澳大湾区产业系统协同发展.

针对金属接触密封性能的预测问题，在粗糙表面数值表征和有限元接触分析基础上，利用正交实验法拟合表面形貌特征参数、施加载荷与接触面积比之间的函数关系，结合逾渗理论栅格模型，采用自动寻径算法得到密封泄漏概率随接触面积比的变化规律，从而建立一套预测粗糙表面形貌、施加载荷与密封性能之间关系的定量分析方法，可为金属接触密封设计分析提供方法指导.

为科学制定跨区域调运方案，在考虑企业销售价格与市场需求量之间存在动态关系的基础上，以燃气销售企业利润最大为目标函数构建调运优化模型，利用LINGO软件对算例进行求解，分析市场结构及价格策略对调运方案的影响.结果表明，面向协议客户的燃气调运具有梯次流动的运输特点，而面向市场客户的燃气调运大多集中在销售价格较高的节点；此外，在市场需求无法全部满足的情况下，动态价格策略下的调运方案较静态价格策略下的调运方案利润更高.该研究可为大型燃气销售企业制定调运方案提供科学的参考.

针对大型方沉井拖航过程中的波浪对沉井所受阻力的影响问题，采用基于计算流体力学（CFD）的方法进行不同流速和不同波高组合工况下沉井的拖航水阻力数值模拟.结果表明，沉井的拖航阻力随着沉井迎向、破开和穿过波浪的过程而有所波动;在相同流速时,沉井的拖航阻力随着波高的增加而增加;沉井的拖航阻力随着波高的变化趋势在不同流速时基本一致;沉井拖航阻力随着波高的增大而产生的增量与波高的平方成正比例关系.计算阻力增量百分比表明，波高超过2m之后，阻力的增量百分比接近或超过5%.因此，在工程实践中计算沉井拖航阻力时,建议将波高作为沉井阻力计算的因素之一.

针对目前隧道动态设计信息管理仍然只是从不同数据类型和结构方面进行设计的现状，为避免因数据异构性而造成的信息共享困难，实现隧道工程全生命周期信息数据共享与交换的完整性和有效性，阐述了IFC标准扩展的方法，并依据现有IFC标准对建筑领域的描述方法，选取隧道结构为研究对象，从隧道空间结构、物理元素和属性集合等方面出发，实现IFC标准在隧道领域的扩展，扩充了IFC标准的数据描述领域.在此基础上，借助Revit建模软件，开发了参数化隧道反馈分析模型，进而形成了完整的隧道动态设计信息集成模型的创建流程及方法.验证结果表明，基于该方法能够建立一种较为完善的隧道动态设计信息集成模型.所建集成模型已成功应用于隧道动态反馈分析管理系统.

为在拆船补贴政策下设计航运公司干散货船队更新方案，以船公司收益最大为目标建立干散货船队规划模型.以中国远洋海运集团干散货船队为研究对象，预测未来5年的干散货运输需求，分期制定有无补贴下的干散货船的拆解与新造策略.通过比较有无补贴时的船队更新方案，明确补贴对船公司拆解与新造干散货船的影响，以及对船公司提升盈利能力的作用.结果表明,补贴政策可促进老旧船舶的提前拆解;在补贴政策的刺激下,船舶拆解量和造船量大幅度增加.研究有助于政府和航运企业明确拆船补贴的政策效用，促使船公司利用补贴政策更新船舶，提高市场竞争能力.

为提升非线性BDI指数的预测效果，分析了多种预测模型对BDI指数的单步及多步预测结果，借助“分解—重构—预测”思路，设计构建了VMD-FFT-LSTM组合预测模型.首先，通过VMD算法分解出BDI指数的IMF分量；然后，结合BDI指数周期理论与FFT算法计算的周期结果重构IMF，达到降噪的目的；最后，运用LSTM模型对重构序列进行多步预测.对比多步预测结果，VMD-FFT-LSTM组合模型预测结果在精度及稳定性上表现更好，解决了SVR模型多步预测结果易在序列局部极值点处出现较大偏差的局限性问题.

针对南海救111船（NHJ111）,研究其在深水短峰不规则波中的操纵性.采用统一模型思想建立3DOF非线性运动方程,利用经典方法对纵向动力学与桨、舵及黏性横流等力/力矩进行建模,使用Green函数源法进行频域求解,采用远场理论计算平均波浪漂移力,并验证了数值结果.将运动方程应用于南海救111船,计算其静水中的回转运动,将计算结果与实船试验数据对比,相对误差在8.0%以内；考虑漂移力的作用,在6级海况的深水短峰不规则波中进行回转运动的数值计算.结果表明,该模型精度较高,满足救助船模拟器对运动模拟及精度的要求,为预测大风浪中的救助船运动奠定了基础.

为分析成山角定线制水域的船舶交通流特征，利用AIS岸基系统采集经过成山角分道通航制水域的船舶位置数据，通过这些位置数据点的近邻信息计算各个船舶位置点的局部密度，提取船舶在成山角分道通航制水域的航行热点区域.在此基础上，分析成山角分道通航制水域中不同吨级船舶、南下和北上船舶的航行偏好，以及船舶在不同时段航行偏好的动态变化等船舶交通流特征.对成山角船舶交通流特征分析的结果表明，局部密度反映了船舶位置数据点蕴涵的局部信息特征，可以揭示船舶位置点与其相邻位置点的相对紧密程度，可有效解决船舶交通流特征的识别问题，实现对船舶交通流在时空上动态变化的分析和比较.

为解决潜艇垂直面运动存在静差，常规Mamdani模糊控制无法达到预期目标值的问题，设计了带积分功能的自动操舵模糊控制器.通过引入智能积分判据，使控制器能同时满足潜艇定深和变深的运动控制要求.对周期性持续干扰和复杂运动条件下潜艇垂直面运动控制效果的仿真结果表明，智能模糊控制对于潜艇垂直面的各种定深和变深运动均具有较好的适应性和可操性.研究结论对于潜艇操艇系统的设计和改进有一定的借鉴意义.

为支持沿海港口溢油应急资源合理布局，运用引力模型和社会网络分析方法(SNA)构建基于港口油品吞吐量的溢油应急资源关联网络模型，通过网络密度、中心性等网络特征研究港口基于油品吞吐量在网络中的地位作用，分析港口溢油应急资源布局需求.研究结果表明：网络关联度为1；个体网络中心度较高的港口在珠三角、长三角、环渤海地区中均匀分布，占据区域核心地位；板块间为自反式关系，内部关联较多，构成凝聚子群.因此，港口溢油应急资源布局应以全国一盘棋，整体布局，增强港口之间的合作建设；分层分级，发挥中心港口的辐射作用；区域划分，实现区域内应急能力最优化建设.

为了明确碳排放限额和碳税税率对冷藏集装箱多式联运路径选择的影响，基于运输时间等约束，考虑运输速度和载重吨位等因素对碳排放的影响，构建了以运输总成本和碳排放量为最低的双目标路径选择模型。设计遗传和模拟退火的混合算法进行求解，通过算例模拟情景进行讨论。结果表明：对于冷藏集装箱运输，提高运输速度会导致碳排放量增加同时降低运输总成本，且载运工具吨位增加可降低运输中的单位碳排放量；改变碳排放限额和碳税税率取值均可降低运输中的碳排放量，引导多式联运决策者选择低碳的运输路径。本模型可为多式联运经营人决策绿色的路径提供理论依据。

为探究轴向分区冷却方式对气缸套-活塞环摩擦功耗的影响，在考虑气缸套圆周方向不对称性、缸套活塞环表面粗糙度等因素的前提下，建立缸套-活塞环三维瞬态润滑数学模型，并应用此模型研究轴向分区冷却方式对气缸套-活塞环摩擦功耗的影响.结果表明：缸套上部加强冷却可以明显改善活塞环在上止点附近的润滑状态；缸套中部加隔热涂层时，在行程中部和下止点附近缸套-活塞环最小油膜厚度均有所减小；仅对缸套上部加强冷却或者仅在缸套中部加隔热涂层，均会导致缸套-活塞环的平均摩擦损失功率略微上升；同时对缸套上部加强冷却和缸套中部加隔热涂层，可以有效降低缸套-活塞环平均摩擦损失功率.研究结果可为进一步减少缸套-活塞环摩擦副的摩擦损失、提高缸套-活塞环工作可靠性提供设计依据.

为提高无人机对内河落水人员的搜寻发现概率，搭建内河水上搜救海事无人机系统.分析无人机飞行高度与相机视场和相机视觉成像的关系，并结合视觉注意理论，研究搜寻人员在地面站图传显示屏上搜寻落水人员的规律，建立无人机最大航速模型和落水人员发现概率模型.长江实测实验表明，无人机最大航速模型与落水人员发现概率模型设计可靠，可提高内河落水人员搜寻效率.

为保证船舶在通路狭窄且复杂的施工水域中安全通行,提出基于Dijkstra算法和Maklink法的改进遗传算法的航线路径优化. 首先,通过改进的Maklink法构建施工水域环境模型;然后，利用Dijkstra算法得到初始基准路径；最后，在此基础上进行遗传编码迭代寻优，得到最优路径.提出了船舶通行度和航线危险度,并分别作为通行水域空间狭窄和路径规划优劣的评价依据.算例仿真结果表明,本文方法大幅度提升了航路的安全性,并尽可能地保证了路径距离较短,由此验证了方法的可行性和有效性.

针对船舶航向跟踪控制问题，考虑舵机伺服系统特性、船舶动态参数不确定以及未知时变环境扰动，利用状态反馈线性化原理与扩张状态观测器(ESO)的基本思想，设计船舶航向跟踪控制律.首先，对带有执行机构的船舶操纵数学模型进行非线性坐标变换；然后，构造ESO,实时估计动态参数不确定和未知时变环境扰动构成的总扰动.基于上述，根据状态反馈线性化原理设计船舶航向跟踪控制律.理论分析表明,所构造的ESO估计误差渐近收敛于零，所设计的船舶航向跟踪控制律保证船舶航向跟踪闭环系统是稳定的，且使得船舶航向跟踪误差渐近收敛于零.最后，以一艘军舰为例进行仿真研究，仿真结果显示了所设计的船舶航向跟踪控制律的有效性和对扰动的鲁棒性.

对近年来国内外海运船舶自主避碰技术的研究现状进行梳理,并将自主避碰方法分为三类,分别归纳分析了ÿ类方法的研究进展以及海运船舶避碰系统开发与应用情况;提出了船舶自主避碰技术尚待解决的问题,包括:狭窄水域和繁æ水域的避碰决策问题、基于船间信息交互的多船自主协调避碰问题、自主避碰系统与船舶控制系统的协调和集成问题以及自主避碰系统智能性、可靠性、完备性测试问题;阐述了船舶自主避碰技术的研究趋势,提出下一步需突破的核心理论和关键技术问题,包括:复杂水域中融合机器学习的多船自主避碰理论和高效算法、不同避碰算法的自适应集成与融合、智能船舶和传统船舶混合交通环境下的船间交互协同理论、船舶自主避碰决策和船舶车舵控制一体化、船舶自主避碰系统测试技术等。

介绍国内外船舶自动靠泊控制的研究成果，并结合“船舶工业4.0”与世界海事组织“益航海”战略实施计划背景，提出船舶自动靠泊控制研究的模型统一化、控制智能化、靠泊全程化、测量精确化、实现工程化的发展趋势.

针对新冠疫情与“双碳战略”背景下的航线配船和货物分配问题，为满足班轮公司对船队运输效率、经济效益、服务质量和环保效益平衡发展的要求，以船队平均舱位利用率和营运利润最大以及货物时间价值损失与单箱碳排放量最小为目标，建立班轮航线配船与货物分配多目标优化模型。根据子问题间的内在联系，将模型分解为双层模型，上层采用混合整数非线性规划处理航线配船及航速优化问题，下层采用线性规划处理货物分配问题，基于NSGA-Ⅱ算法框架设计求解算法，以某班轮公司船队为例进行分析。结果证明：该模型与优化求解方法具有可行性，并且班轮公司可采取小幅提速和增加中小型船舶数量的混合策略，在满足更多货运需求、应对港口拥堵的同时，实现碳减排的效果。

针对“蓝信”号无人水面艇的动态避碰问题，提出一种基于改进粒子群优化算法的动态避碰方法.首先，考虑障碍物轮廓的长宽比不同，将障碍物膨化为圆形和椭圆形，并采用速度障碍原理求取避碰模型，同时，在避碰过程中加入国际海上避碰规则约束；其次，对粒子群优化算法进行自适应改进，使其针对避碰策略的求取能够快速收敛到最优解，提高算法的收敛速度与精度，满足避碰算法的快速性要求；最后，搭建虚拟视景仿真平台，模拟航行中的海洋环境，以“蓝信”号无人水面艇为模拟对象，对所提出的避碰算法进行仿真验证.仿真结果表明了该避碰方法的可行性和有效性，为无人水面艇的自主动态避碰提供了一种可行和有效的解决途径.

针对货流不平衡下的集装箱班轮运输船期设计问题，根据燃油消耗量与各航段船舶航速和载货重量间的函数关系，并结合船舶到港多时间窗、多起讫时间和多装卸效率合作协议，构建班轮运输船期设计非线性规划模型优化各航段航速，设计线性割线逼近法对模型进行求解。以中国远洋海运集团有限公司的AWE1航线为例，生成100个场景的数值进行模拟计算。结果表明，考虑货流不平衡的船期设计优化可有效降低集装箱班轮运输服务的周总成本，有利于增加运力供应。敏感性分析结果显示，本文模型有利于减缓由于燃油价格上涨而造成集装箱班轮运输周总成本的快速升高，且货流不平衡系数越大，模型越有效。研究结论可为船公司船期设计决策提供有益参考。

为解决远距离自主回收任务中水下无人航行器(UUV)在剩余能源有限情况下的快速回收问题，提出一种基于能耗和时间最优的三维路径规划方法：首先，基于UUV的运动学建立回收过程中的能量消耗模型和航行时间模型；其次，引入权重因子，采用加权系数法构建绿色度最大的联合优化目标函数，结合B-spline曲线生成连续光滑的路径；最后，利用改进的粒子群优化(PSO)算法得到满足优化目标的三维路径。仿真结果表明，该方法可以有效实现UUV能耗和回收时间的平衡，同时能够根据回收集合点规划出一条避开水下碍航区域的三维路径。