国家自然科学基金(61273234)
- 作品数：19 被引量：282H指数：9
- 相关作者：初秀民柳晨光严新平刘兴龙马枫更多>>
- 相关机构：武汉理工大学教育部湖北科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 欠驱动水面船舶的轨迹跟踪模型预测控制器被引量：20
- 2015年
- 针对在风、浪、流时变干扰下欠驱动水面船舶的轨迹跟踪控制问题,设计了一种基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器.考虑到欠驱动船舶在没有横向驱动力情况下控制船舶纵向、横向和艏摇角3个自由度的运动,建立了仅有2个控制输入量且存在风、浪、流干扰下的非线性状态空间模型,在对模型近似线性化后应用线性模型预测控制方法设计出了一种考虑控制量极限约束、控制增量约束以及输出量约束的轨迹跟踪控制器.最后,在仿真环境下测试了系统对圆形轨迹的跟踪性能,并对约束进行了误差分析.结果表明,所设计的控制器能较好地满足跟踪性能,并能抵抗一定程度的环境干扰.
- 柳晨光初秀民王乐谢朔吴青
- 关键词：欠驱动船舶模型预测控制
- 基于雷达影像的船舶转向角计算方法被引量：2
- 2016年
- 航行状态信息的实时、精确感知是实现船舶姿态控制与自主航行的基础与前提.采用Otsu算法对船载雷达图像进行预处理,通过霍夫变换获取雷达图像直线分量,求解连续图像间的旋转角度差值,提出了一种基于雷达影像的船舶转角度计算新方法.经实验数据验证,由此获得的船舶转向角误差不随时间而叠加,且最大误差在4%之内.基于雷达影像的船舶转向角计算方法可为其航行制导控制、算法改进提供支撑.
- 钟诚蒋仲廉初秀民罗翊
- 关键词：转向角预处理霍夫变换
- 长江繁忙水域船舶间距模型被引量：8
- 2013年
- 针对芜湖段实测的船舶交通流数据,由到船时间与船速计算船舶间距,分析不同船舶间距下船速的分布变化.结果表明,上行船舶间距为20～160 m,下行船舶间距为30～300 m时,船速服从对数正态分布;上行船舶间距为160～400 m,下行船舶间距为300～600 m时,船速服从正态分布.在速度变化临界点处,分析相邻两船速度差值变化,得到船舶最小安全间距：上行船舶最小安全间距为140～ 180 m,下行船舶最小安全间距为260～ 340 m.对所得船舶安全间距进行船舶交通流仿真,结果证明最小船舶安全间距范围有效.
- 侯海强李祎承初秀民
- 关键词：船舶交通流船速
- 改进多新息卡尔曼滤波法辨识船舶响应模型被引量：17
- 2018年
- 为在船舶自主航行控制中提供参数精确的船舶响应模型,本文提出一种改进的多新息扩展卡尔曼滤波参数辨识方法。引入遗忘因子以降低历史干扰数据的累积影响,并从理论上分析了改进后算法辨识的收敛性,证明了改进后的辨识算法在一定条件下有界收敛。为验证所提出辨识方法的有效性,本文在获取真实的模型船Z型试验数据基础上,将改进算法辨识方法与传统扩展卡尔曼滤波辨识方法进行对比,结果表明所提出的改进算法辨识的船舶响应模型参数更加精确,预报均方误差可达到2(°)2以下。
- 谢朔陈德山初秀民柳晨光
- 关键词：参数辨识扩展卡尔曼滤波遗忘因子收敛性操纵性预报
- 长江中下游航道通过能力计算方法被引量：12
- 2014年
- 为简便准确计算通过能力,避免采用诸多经验性修正系数,从实测交通流角度出发建立通过能力计算模型.运用人工连续采集法测量长江中游武汉段、长江下游芜湖段过往船舶船速、到达时间、长度、船间距等信息.根据所测数据分析船舶速度、间距、长度等规律,分析可得,芜湖段与武汉段船速、武汉段船间距均服从正态分布,芜湖段船间距服从对数正态分布;结合已有信息对长度、吨位关系进行拟合,结果表明,船长与吨位二次方呈正比;引入设计小时交通量、船舶通航天数概念,建立长江中下游航道通过能力计算模型,并对其进行仿真验证.结果表明,推荐公式所得通过能力略小,误差在允许范围之内,可为计算通过能力提供新算法.
- 初秀民李祎承余玉欢
- 关键词：水路运输船舶交通流内河交通长江中下游数据拟合
- 长江航道主缓流判别算法研究被引量：2
- 2015年
- 船舶航行时充分地利用主缓流航道可以节约能源。为了更加准确地划分长江航道的主缓流航道,提出了利用k-近邻算法和P分位数法的划分方法。改进后的P分位数法采用动态选择P值的方法避免了主流区域可能过小的问题,k-近邻算法利用了测点的水深、流速等多种航道水文信息来划分主缓流。利用长江航道金口处和岳阳处的11个截面的实测数据对k-近邻算法和P分位数法进行了对比分析,其中有10个截面的主缓流区域相近。进一步对比长江航道中典型的龙口水道和杨林岩水道,发现根据算法得出的主流区宽度和实际的相比,误差在12%以内,可以满足船舶航行的需要。
- 石磊初秀民刘潼刘怀汉王先登
- 关键词：水路运输长江航道
- 智能水运的发展现状与展望——第十届中国智能交通年会《水路交通智能化论坛》综述被引量：22
- 2015年
- 智能化已成为现代水路运输的重要发展趋势之一。通过对第十届中国智能交通年会《水路交通智能化论坛》主题报告内容的分析和梳理,探讨了极地航海保障技术、内河航道智能化建设、"置"慧航运、港口资源管理和船舶电力推进技术等水路交通智能化领域的研究热点,展望了智能船舶、信息传输网络技术和船联网在未来水路交通智能化领域的发展趋势。
- 蒋仲廉初秀民严新平
- 关键词：水路交通信息通信技术大数据
- 基于长江电子航道图的航线动态生成算法及实现被引量：2
- 2013年
- 此文基于长江电子航道图提出了一种船舶航线动态生成的算法。通过缩小搜索区,对可能影响航线设计的碍航区进行提取,建立缓冲区,采用逆序法自动搜索出最短航线,并根据船舶位置的不断变化,动态更新部分航路点。该算法在VC++环境下进行试验,结果表明该算法能够高效生成最短航线。
- 李弢初秀民张东华柳晨光
- 关键词：长江电子航道图逆序法缓冲区
- 船舶智能化研究现状与展望被引量：65
- 2016年
- 船舶智能化是在综合传感、通信、信息、计算机等多种先进技术的基础上,结合船舶具体应用环境,构建基于大数据、信息物理系统和物联网等特征的智能系统,使船舶航行、管理与服务更高效、更低耗、更安全和更环保。文章从大数据、信息物理系统、物联网三个方面介绍了船舶智能化的主要特征,从船舶智能航行和船舶智能管理与服务两个方面分析了船舶领域智能化的现状和展望。在船舶智能航行方面,探讨了综合船桥系统和无人驾驶的发展方向;在船舶智能管理与服务方面,分析了水路ITS、交通流理论和数据分析方法的最新发展,并提出了基于可视分析解决船舶管理大数据处理的流程。
- 柳晨光初秀民谢朔严新平
- 关键词：大数据信息物理系统物联网综合船桥系统
- USV发展现状及展望被引量：74
- 2014年
- 水面无人艇(Unmanned Surface Vessel,USV)近年来受到国内外越来越多的关注。介绍国内外USV的最新进展和成果,重点是USV的控制方式、动力机构、自动避碰技术及路径优化和未来技术发展。针对我国内河环境展望了USV在航道数据测量和海事巡航方面的应用前景。
- 柳晨光初秀民吴青王桂冲
- 关键词：自动控制
