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C3和C5航线运价影响因素研究

中国航海 2024年第2期47卷 94-100页

作者：周偲怡吴新胡勤友上海海事大学商船学院

为了更好地掌握C3和C5航线运价指数的波动规律，降低航运经营者和投资者贸易投资的风险，基于AIS数据建立短期运价回归模型。在船舶运力和油价的基础上，提出区域运力作为影响航线运价的新因素，并采用多元线性逐步回归法在未加入区域... 详细信息

为了更好地掌握C3和C5航线运价指数的波动规律，降低航运经营者和投资者贸易投资的风险，基于AIS数据建立短期运价回归模型。在船舶运力和油价的基础上，提出区域运力作为影响航线运价的新因素，并采用多元线性逐步回归法在未加入区域因素和加入区域因素的2种情况下分别对C3和C5航线运价进行回归分析。实例验证表明，加入区域因素后C3和C5的短期运价回归模型拟合度较未加入区域因素时回归模型的拟合度分别提高了0.072和0.071,短期预测的效果较好，可为航运经营者提供一定的决策支持。

关键词：好望角型船舶运价指数区域运力多元线性逐步回归

船舶徘徊轨迹Douglas Peucker算法提取及其深度学习分类

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中国航海 2024年第2期47卷 1-7页

作者：许婉初杨春胡勤友上海海事大学商船学院

船舶徘徊行为是一种在局部空间中频繁转向的船舶运动，船舶徘徊形态与船舶运动意图相关，对船舶类型识别与异常行为检测有重要研究意义。针对现有船舶徘徊轨迹提取算法的提取效率与精确度、徘徊轨迹分类准确度有待提高等问题，设计基于D... 详细信息

船舶徘徊行为是一种在局部空间中频繁转向的船舶运动，船舶徘徊形态与船舶运动意图相关，对船舶类型识别与异常行为检测有重要研究意义。针对现有船舶徘徊轨迹提取算法的提取效率与精确度、徘徊轨迹分类准确度有待提高等问题，设计基于Douglas Peucker算法的船舶徘徊轨迹提取方法，提出徘徊波点概念来定义船舶大幅度转向变化过渡点，将提取出的徘徊轨迹数据转化为徘徊轨迹图像数据集，并把徘徊轨迹划分为无序往返、两点往返、前进往返和杂乱线团等4种形态，构建ResNet50深度学习模型对船舶徘徊轨迹数据集进行训练，采用Adam算法对模型进行优化，提高了模型的训练效率。试验结果表明：船舶徘徊轨迹提取算法可达到98.56%的精确率，徘徊轨迹提取效率提高超23%,在对4种徘徊轨迹形态数据集的识别分类中，模型获得91.03%的平均准确率，优于对比试验中的VGG16模型和支持向量机(SVM)模型。

关键词：船舶轨迹分类徘徊行为 Douglas Peucker AIS数据 ResNet50 Adam

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基于广义序列模式的港口竞争性分析

计算机仿真 2023年第3期40卷 153-156页

作者：黄子硕胡勤友孙洋上海海事大学商船学院上海201306

为快速直观的分析某一区域内的港口竞争形势,提出了一种基于广义序列模式(GSP)算法的港口竞争性分析方法,从AIS数据中提取船舶航行的靠港序列集,使用优化后的DBSCAN算法将其聚类,进而使用GSP算法挖掘出频繁序列并找出所有的竞争关系和... 详细信息

为快速直观的分析某一区域内的港口竞争形势,提出了一种基于广义序列模式(GSP)算法的港口竞争性分析方法,从AIS数据中提取船舶航行的靠港序列集,使用优化后的DBSCAN算法将其聚类,进而使用GSP算法挖掘出频繁序列并找出所有的竞争关系和竞争强度。使用2020年第三季度的AIS数据进行实验,挖掘出了国内港口排名前二十的竞争关系,结果显示部分港口面临着严峻的竞争局势,表明上述方法具有一定的应用价值。

关键词：港口竞争聚类关联规则

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基于扩展路径表达式的XML查询

计算机研究与发展 2003年第5期40卷 720-727页

作者：胡勤友胡运发复旦大学计算机与信息技术系

XML查询问题是当前计算机界研究的热点问题之一 ,国内外学者提出了众多的模型与算法其中 ,日本学者MakotoMurata等提出采用扩展路径表达式来表达查询 ,并利用hedge自动机和字符串自动机进行XML的查询计算这种方法与采用路径表达式控... 详细信息

XML查询问题是当前计算机界研究的热点问题之一 ,国内外学者提出了众多的模型与算法其中 ,日本学者MakotoMurata等提出采用扩展路径表达式来表达查询 ,并利用hedge自动机和字符串自动机进行XML的查询计算这种方法与采用路径表达式控制的XML查询相比 ,克服了后者不能充分利用XML文档有序性的缺点另外 ,扩展路径表达式具有较强的表达能力 ,可以表达任何MSO(一元二阶逻辑 )查询因此 ,扩展路径表达式已作为XML查询问题研究的主要理论框架之一 ,但是扩展路径表达式的编写比较困难 ,表达式也比较复杂 ,导致算法时间复杂度的提高在扩展路径表达式中引入通配符 ,使得扩展路径表达式更加简单灵活 ;

关键词： XML查询扩展路径表达式通配符带截止集自动机

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桥区水域船舶异常行为检测

上海海事大学学报 2023年第2期44卷 1-5,82页

作者：黄谊文胡勤友董思诺上海海事大学商船学院上海201306

为保障桥区水域安全,提出一种基于船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据的桥区水域船舶异常行为检测方法。先将轨迹数据按航向分组,再利用三次样条插值和卡尔曼滤波算法对轨迹数据进行插值和去噪,最后从处理后的... 详细信息

为保障桥区水域安全,提出一种基于船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)数据的桥区水域船舶异常行为检测方法。先将轨迹数据按航向分组,再利用三次样条插值和卡尔曼滤波算法对轨迹数据进行插值和去噪,最后从处理后的轨迹数据中提取船舶加速度和转向率的阈值。通过实验得到研究水域内沿东南、西北方向航行的船舶的加速度、转向率阈值,并证明利用这些参数的阈值能有效识别船舶异常行为。

关键词：船舶自动识别系统(AIS) 轨迹处理数据挖掘参数辨识异常检测

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“地理信息技术在海事领域的应用”专栏导言

地球信息科学学报 2022年第9期24卷 1645-1646页

作者：陈继红牟乃夏邵哲平胡勤友刘文深圳大学深圳国际海事研究院山东科技大学测绘学院集美大学航海学院上海海事大学商船学院上海海事大学智能海事搜救与水下机器人上海市工程技术研究中心上海市航海学会中国航海学会救助打捞专委会武汉理工大学

海洋覆盖地球面积3.6亿km^②,占地球表面积的71%。它是人类从事政治、经济、社会活动的重要舞台,为人类提供了广阔的资源和空间。人类基于海洋形成了独特的文化,亿万人口因海而生;面对新时代经济和环境的不断变化,需要人类不断维护海上... 详细信息

海洋覆盖地球面积3.6亿km^②,占地球表面积的71%。它是人类从事政治、经济、社会活动的重要舞台,为人类提供了广阔的资源和空间。人类基于海洋形成了独特的文化,亿万人口因海而生;面对新时代经济和环境的不断变化,需要人类不断维护海上的安宁和良好秩序,保护赖以生存的海洋环境。

关键词：地理信息技术海洋环境新时代经济良好秩序表面积社会活动专栏

基于梯度提升决策树分位数回归的船舶能耗区间预测

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上海海事大学学报 2022年第2期43卷 19-24页

作者：李天笑周田瑞胡勤友郝清晏上海海事大学商船学院上海201306 海洋石油工程股份有限公司安装事业部广东深圳518067

针对目前船舶能耗预测方法仅仅能进行单点预测的问题,提出一种梯度提升决策树分位数回归方法对船舶能耗区间进行预测。对船舶能耗及其影响因素数据进行预处理(空值、异常值删除等),获得更加准确的船舶能耗数据集。结合相关领域知识,确... 详细信息

针对目前船舶能耗预测方法仅仅能进行单点预测的问题,提出一种梯度提升决策树分位数回归方法对船舶能耗区间进行预测。对船舶能耗及其影响因素数据进行预处理(空值、异常值删除等),获得更加准确的船舶能耗数据集。结合相关领域知识,确定对地航速、艏艉吃水、左右吃水、风速等9个影响因素进行建模。以区间覆盖率和平均带宽作为该方法的性能评价指标。实验结果表明,该方法能有效获取船舶能耗区间值,与分位数回归森林(quantile regression forest,QRF)、普通线性分位数回归(quantile regression,QR)相比,其预测性能更佳。提出的方法可为智能船舶能耗状态实时监测、异常识别等提供参考。

关键词：船舶能耗区间预测梯度提升决策树分位数回归

全球LNG海上运输网络演化及中国贸易现状分析

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地球信息科学学报 2022年第9期24卷 1701-1716页

作者：梅强胡勤友刘希亮赵瑞娜杨春王鹏戚玉玲杨洋袁启睿上海海事大学商船学院上海201306 集美大学航海学院厦门361021 北京工业大学软件学院北京100124 海洋石油工程股份有限公司天津300461 中国科学院计算技术研究所北京100080

随着“碳达峰”、“碳中和”发展目标的提出,液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)作为清洁低碳能源逐渐受到能源市场的重视。在此背景下,重点分析LNG海上运输网络演化模式,对掌握全球能源格局动态和中国的进口贸易现状具有重要... 详细信息

随着“碳达峰”、“碳中和”发展目标的提出,液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)作为清洁低碳能源逐渐受到能源市场的重视。在此背景下,重点分析LNG海上运输网络演化模式,对掌握全球能源格局动态和中国的进口贸易现状具有重要意义。本文利用船舶轨迹数据和复杂网络理论,聚焦2018—2020年全球LNG海上运输网络演化趋势;同时针对中国的贸易现状,重点分析中国LNG进口来源、主要进口港分布及进口量排名前三的进口港的货源流入状况。结果表明:①2018—2020年,全球LNG海上运输网络呈扩大趋势,并呈现出“无标度”特性;同时骨干网络节点连接的“广度”和“深度”正在增强,全球LNG贸易存在趋于垄断的风险;②“一带一路”国家贸易参与度强,中北美、南亚和东南亚地区的进口港数量和进口航次数增长尤为明显,萨贝塔、邦尼按照贸易出口量排名已进入全球前八;③网络的平均最短路径值在2018—2020年逐年递增,“转运港”业务新模态逐渐兴起;截止到2020年共有21个转运港口参与LNG贸易中,美国占据全球转运的主导地位;④中国的LNG进口货量规模发展迅速,海上运输网络流向趋于多元,但澳大利亚仍占据主要来源地位;按照进口量统计天津港、深圳港和永安港排名前三,“减碳”压力促使经济发达地区建设接收站并且不断增大进口量。

关键词：碳达峰新冠疫情复杂网络分析液化天然气一带一路清洁能源全球中国

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基于XGBoost的船舶能耗实时预测

上海海事大学学报 2022年第1期43卷 23-29,37页

作者：胡智辉金永兴周田瑞胡勤友上海海事大学商船学院上海201306

为更加准确地预测船舶能耗,提出一种基于新兴XGBoost算法的船舶能耗实时预测模型。通过传感器采集大量船舶能耗数据;结合领域知识,提出一种数据预处理方法;利用贝叶斯超参数优化及交叉验证方法优化模型性能。实验结果表明,数据预处理和... 详细信息

为更加准确地预测船舶能耗,提出一种基于新兴XGBoost算法的船舶能耗实时预测模型。通过传感器采集大量船舶能耗数据;结合领域知识,提出一种数据预处理方法;利用贝叶斯超参数优化及交叉验证方法优化模型性能。实验结果表明,数据预处理和超参数调优均能在一定程度上提高模型性能。与多元线性回归、人工神经网络、岭回归和随机森林模型相比,本文提出的模型具有更好的预测性能,且模型运行时间能达到秒级响应,满足船舶实时预测要求。高准确度、实时性强的能耗预测模型能为船舶未来采取合理的节能减排措施提供理论依据,对船舶运营公司提高竞争力和保护环境具有重要意义。

关键词： XGBoost 船舶能耗预测集成学习超参数调优