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知识图谱和表示学习在道路交通事故数据挖掘中的应用

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安全与环境学报 2024年第10期24卷 3950-3958页

作者：于德新彭万里吴新程陈云结刘晓佳集美大学航海学院福建厦门361021

交通安全领域数据量庞大且蕴含丰富的语义信息,从海量道路交通事故数据中挖掘潜在的价值信息可为交通事故预防和智能研判提供支撑。然而,传统的事故分析方法在处理复杂且多语义交叉的事故数据时,存在一定的局限性。研究提出了一种基于... 详细信息

交通安全领域数据量庞大且蕴含丰富的语义信息,从海量道路交通事故数据中挖掘潜在的价值信息可为交通事故预防和智能研判提供支撑。然而,传统的事故分析方法在处理复杂且多语义交叉的事故数据时,存在一定的局限性。研究提出了一种基于知识图谱和知识表示学习的事故数据挖掘方法。通过翻译距离嵌入(Translating Embedding,TransE)模型对道路交通事故知识图谱进行表示学习,将事故实体和致因关系映射到向量空间,并在向量匹配运算中捕捉向量之间的语义信息,进而挖掘潜在的交通事故信息。研究采用真实的事故数据进行试验验证,结果表明所提方法具有较高的准确率和较强的语义解析性能,可为道路交通事故碎片化信息的最大化利用提供新的方法和思路。

关键词：安全工程交通安全道路交通事故知识图谱表示学习数据挖掘与知识发现

基于改进多尺度Retinex理论的海上图像去雾算法

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中国航海 2024年第1期47卷 155-161页

作者：王宇勃甄荣集美大学航海学院福建厦门361021

针对传统去雾算法在海雾环境下处理得到的图像细节丢失、亮度偏暗及色彩失真等问题,提出了一种基于Retinex理论的海上图像去雾算法。首先,将图像转换到HSV空间,通过改进的多尺度Retinex增强算法对V通道单独处理获得照射分量。其次,将照... 详细信息

针对传统去雾算法在海雾环境下处理得到的图像细节丢失、亮度偏暗及色彩失真等问题,提出了一种基于Retinex理论的海上图像去雾算法。首先,将图像转换到HSV空间,通过改进的多尺度Retinex增强算法对V通道单独处理获得照射分量。其次,将照射分量经过对数运算获得反射分量,与归一化处理后的H和S通道合并获得图像基础层。最后,通过引导滤波获得图像细节层,并与基础层合并进行自动白平衡处理,得到最终结果图像。试验证明,与暗通道先验算法及传统多尺度视网膜增强算法相比,提出的算法在标准差、平均梯度、峰值信噪比及结构相似性等评价指标方面均有所提升,海雾图像去雾质量得到有效增强,对提高海雾环境下船舶通航效率具有重要意义。

关键词： Retinex理论多尺度Retinex增强算法 HSV空间引导滤波自动白平衡

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基于CMA-ES的USV自动靠泊研究

舰船科学技术 2024年第7期46卷 81-87页

作者：殷键陈国权杨神化集美大学航海学院福建厦门361021

本文提出基于CMA-ES优化的LQR船舶自主靠泊控制系统,系统化地解决船舶在靠泊过程中涉及的路径规划、最优控制、外界干扰、物理执行结构约束等问题并使用仿真软件实现基于LQR以及基于CMA-ES优化的LQR的自主靠泊控制系统,实验结果表明,基... 详细信息

本文提出基于CMA-ES优化的LQR船舶自主靠泊控制系统,系统化地解决船舶在靠泊过程中涉及的路径规划、最优控制、外界干扰、物理执行结构约束等问题并使用仿真软件实现基于LQR以及基于CMA-ES优化的LQR的自主靠泊控制系统,实验结果表明,基于CMA-ES的优化控制方法能够很好地实现小型船舶的自主靠泊,系统鲁棒性表现良好。

关键词：自主靠泊 CMA-ES LQR USV

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海浪谱法模拟海面场景仿真参数选取准则

哈尔滨工程大学学报 2024年第8期45卷 1476-1487页

作者：曹宝根孙强赵禧金许镇集美大学航海学院福建厦门361021 汕头大学电子信息工程系广东汕头515063

为提升海面场景模拟的物理真实感,本文探讨了仿真参数对海洋粗糙面模拟精确性的影响,并建立了海表模拟中仿真参数的选取准则。依据海浪谱和随机过程统计理论,采用自相关函数研究了海面相关长度随风速变化规律。通过建立海浪蒙特卡罗仿... 详细信息

为提升海面场景模拟的物理真实感,本文探讨了仿真参数对海洋粗糙面模拟精确性的影响,并建立了海表模拟中仿真参数的选取准则。依据海浪谱和随机过程统计理论,采用自相关函数研究了海面相关长度随风速变化规律。通过建立海浪蒙特卡罗仿真模型,结合随机粗糙面误差分析,提出了不同风速条件下海面场景仿真参数的选取准则。研究表明:将海表模拟的采样间隔限定在顺风向相关长度的0.1~0.5倍,可显著提高海面场景模拟的精确度;而当海面仿真参数超出上述范围时,可能导致海面场景模拟失真,进而影响其视觉真实感。本文所提出的仿真参数选取标准可为开发航海模拟器提供技术支撑。

关键词：海面场景模拟航海模拟器海浪谱自相关函数相关长度参数选取准则随机过程蒙特卡罗仿真

可调式双三角翼型拖曳体的设计与控制性能分析

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船舶工程 2024年第S1期 555-560+573页

作者：苑志江蒋晓刚吕明冬郑智林海军大连舰艇学院航海系

常规拖曳体存在控制性能较差、设计结构复杂、定深性能弱等问题。将控制面攻角控制和收放拖缆控制等拖曳体常规控制方式有机融合，提出了1种可调式双三角翼型拖曳体的新型设计思想。通过构建了其流体动力学模型，并对其液压系统的工作... 详细信息

常规拖曳体存在控制性能较差、设计结构复杂、定深性能弱等问题。将控制面攻角控制和收放拖缆控制等拖曳体常规控制方式有机融合，提出了1种可调式双三角翼型拖曳体的新型设计思想。通过构建了其流体动力学模型，并对其液压系统的工作原理进行了分析。为检验这一新型拖曳体设计的可行性，专门设计制作了试验模型，在拖曳水池开展了水动力学测试，对其控制性能进行了计算与分析。试验结果表明，通过改变次缆长度的控制方式，能对可调式双三角翼型拖曳体的水动力特性进行控制，当次缆长度比例越接近1时，拖曳体受到的流体作用力越小，主缆倾角越小，拖曳体升阻比越大，并且水翼张角越大，拖曳体的定深性能越强。研究表明，该拖曳体对拖曳系统的深度具有很好的控制能力，可实现大范围、高精确、快速地控制。

关键词：拖曳体定深性能双三角翼设计试验

不确定需求下异构电动物流车辆的路径优化研究

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计算机工程与应用 2024年

作者：初良勇王嘉宁丁静茹集美大学航海学院福建航运研究院

随着国家政策的推动和新能源技术的发展，电动物流车辆在财政补贴、限行政策、节能环保和运营成本等方面相较于传统燃油车辆展现出显著优势，因而越来越多的物流企业在城市配送中采用电动物流车。本文研究了异构电动车队在应对客户需求... 详细信息

随着国家政策的推动和新能源技术的发展，电动物流车辆在财政补贴、限行政策、节能环保和运营成本等方面相较于传统燃油车辆展现出显著优势，因而越来越多的物流企业在城市配送中采用电动物流车。本文研究了异构电动车队在应对客户需求不确定性和时间窗要求时的路径优化问题，并针对电动车辆续航里程有限和配送途中充电等实际约束，构建了一个以最小化配送总成本为目标的优化模型。为有效求解该模型，本文提出了一种结合遗传算法与模拟退火算法的混合方法。实验结果表明，所提出的模型和算法能够显著降低物流配送成本，并为交通和物流企业解决路径优化问题提供了有力的理论支持。

关键词：车辆路径问题异构车型电动物流遗传-模拟退火算法

基于时空认知膨胀卷积网络与多源影响因素的PM_(2.5)细粒度预测模型

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北京工业大学学报 2024年第3期50卷 333-347页

作者：刘希亮赵俊杰张羽民林绍福李建强梅强北京工业大学软件学院北京100124 集美大学航海学院厦门361021

为实现精确化、细粒度的PM_(2.5)浓度预测,提出了基于时空认知膨胀卷积网络(spatial-temporal cognitive dilated convolution network,ST-C-DCN)的PM_(2.5)浓度预测模型ST-C-DCN。该模型将时空因素、气象因素运用于PM_(2.5)浓度预测,基于因果卷积网络提取时空特征,并采用时空注意力机制优化了时空特征的提取。基于海口市空气污染数据的实验测试表明:对于单个监测站,基线模型相比,ST-C-DCN的均方根误差(root mean square error,RMSE)平均下降24.7%,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)平均下降9.93%,拟合优度(R-squared,R^(2))平均上升3.35%。对于全部监测站点的预测,ST-C-DCN在win-tie-loss(包括MSE、RMSE、MAE、R^(2))实验中,均获得了最多的获胜次数,分别为68,68、63和64。通过不同数据抽样条件下的Friedman检验,证明了ST-C-DCN对比基准有显著的性能提升。ST-C-DCN为细粒度PM_(2.5)预测提供了一个具有潜力的方向。

关键词： PM_(2.5)预测多源影响因素膨胀卷积网络贝叶斯优化 Shapley分析 Friedman检验

考虑潮汐和船舶到港时间不确定性的泊位岸桥联合调度

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计算机工程与应用 2024年

作者：章嘉文初良勇集美大学航海学院福建航运研究院

泊位和岸桥是港口重要资源，其调度直接港口运营效率。聚焦港口的泊位岸桥联合调度所面临的受潮汐影响大及调度资源有限等问题，考虑船舶到达时间不确定性、船舶靠泊偏好、岸桥数量时变、岸桥之间不能相互跨越等现实因素，以船舶等待时... 详细信息

泊位和岸桥是港口重要资源，其调度直接港口运营效率。聚焦港口的泊位岸桥联合调度所面临的受潮汐影响大及调度资源有限等问题，考虑船舶到达时间不确定性、船舶靠泊偏好、岸桥数量时变、岸桥之间不能相互跨越等现实因素，以船舶等待时间成本、延迟离港成本、船舶在港期间油耗和岸桥装卸成本之和最小为目标构建混合整数规划模型。考虑到问题的复杂性采用自适应大邻域搜索算法对模型进行求解，并针对问题特征设计多种毁灭和修复算子来提高算法的求解精度与效率。最后通过与CPLEX的对比验证了算法有效性与准确性，与多类算法对比验证了算法的高效性，并通过重要参数的灵敏度分析给出泊位岸桥联合调度相关的建议，可以为港口运营实践提供参考。

关键词：水路运输泊位岸桥联合调度自适应大邻域搜索算法潮汐因素船舶到达时间不确定性靠泊偏好

多中心半开放式城市物流异构电动车辆路径优化

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计算机应用研究 2024年

作者：初良勇王嘉宁丁静茹集美大学航海学院福建航运研究院

随着国家政策的推动及新能源技术的发展，电动物流车在财政补贴、限行、节能环保和运营成本方面相较传统燃油车具有优势，越来越多的物流企业在城市配送中采用电动物流车。根据异构车型电动车辆配送队伍较单一车型电动车辆配送队伍具有... 详细信息

随着国家政策的推动及新能源技术的发展，电动物流车在财政补贴、限行、节能环保和运营成本方面相较传统燃油车具有优势，越来越多的物流企业在城市配送中采用电动物流车。根据异构车型电动车辆配送队伍较单一车型电动车辆配送队伍具有降低物流配送费用优势的研究基础上，在多中心半开放式情况下，考虑客户时间窗要求及电动车辆续航里程和充电约束，构建了配送总成本最小的电动车辆物流配送路径优化模型。针对该模型特点，利用遗传算法与模拟退火相结合的混合算法进行求解。通过分析可得，所构建的优化模型及求解算法可以有效解决多中心半开放式的异构电动物流配送车辆路径优化问题。

关键词：车辆路径问题异构车型电动物流遗传-模拟退火算法