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1.
为研究集装箱船航行过程中的纵摇角度预测问题,采用遗传算法(genetic algorithm, GA)对反向传播(back propagation, BP)神经网络的初始权值和阈值进行优化,并对比分析优化效果。以集装箱船实际航行数据为基础,划分数据集,确定神经网络结构,并初始化GA参数;GA以适应度值为指标,迭代搜索最优适应度值,确定BP神经网络参数;使用具有最优初始权值和阈值的BP神经网络进行纵摇角度预测,并结合均方误差(mean square error, MSE)和平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)对预测结果进行对比分析。结果表明：所提模型具有较高的预测能力,预测结果的MSE和MPAE分别为0.719 2和0.008 2,预测结果较为准确。 相似文献
2.
为提高船舶交通事故的预测精度,提出将自回归综合移动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)模型与BP神经网络组合的船舶交通事故预测方法。该方法考虑船舶交通事故的复杂性和非线性因素,充分结合ARIMA模型与BP神经网络的优势,分别从简单加权和残差优化角度对ARIMA模型与BP神经网络的不同组合方法进行比较研究,并将其应用于2000—2018年英国籍船舶交通事故预测中。结果表明:与ARIMA模型、BP神经网络和ARIMA-BP的简单加权组合预测方法进行对比,ARIMA-BP的残差优化组合预测方法的预测精度最高,其均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为7.16、6.0和4.9%。本文提出的船舶交通事故预测方法可以为相关人员的决策提供指导。 相似文献
3.
为实现船舶设备的预测性维护,提高轮机人员工作效率,提出一种由Elman神经网络修正的自回归综合移动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)模型用于设备运行数据预测。对输入数据进行平稳化处理,建立相应的ARIMA模型;引入Elman神经网络对ARIMA模型的预测残差进行分析并建立Elman残差预测模型;将ARIMA模型的预测值与Elman残差预测模型的预测值相加,得到最终预测值。采用“育鲲”号船某航次中冷器的海水出口温度数据进行模型的训练和验证,将Elman-ARIMA组合模型与单一模型预测结果的平均绝对百分比误差进行对比分析,结果表明,Elman-ARIMA组合模型具有较好的预测性能。 相似文献
4.
为提高集装箱吞吐量的预测精度,提出基于因子分析和曲线拟合的集装箱吞吐量预测模型。以上海港为例,通过因子分析,分析影响集装箱吞吐量的主要因素,筛选出主因子,得到不同年份的综合经济发展值;再运用曲线拟合方法,建立以综合经济发展值为自变量,以集装箱吞吐量为因变量的三次曲线模型;运用自回归积分移动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型预测2016—2020年的综合经济发展值,进而求得2016—2020年上海港集装箱吞吐量预测值。结果表明:该模型的拟合效果和预测精度均较高,可以运用到集装箱吞吐量预测中。给出上海港在国内经济新常态下转型升级的建议。 相似文献
5.
为提高潮汐预报的精度,提出一种基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的模块化潮汐实时预报模型. 将潮汐分为受天体引潮力影响的天文潮和受环境因素和其他因素影响的非天文潮,分别使用调和分析法和改进的SVM对天文潮和非天文潮进行预报, 结合两种方法的输出构造最终的潮汐预报结果. 在对非天文潮的预测中,将SVM与灰色模型相结合,并利用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法对SVM的参数进行优化以提高预报精度. 利用火奴鲁鲁港口的实测潮汐数据进行实时潮汐预报仿真.仿真结果表明该方法具有较高的短期预报精度. 相似文献
6.
为提高潮汐预测精度,解决单一调和分析预测精度不高的问题,提出一种基于调和分析和自回归综合移动平均-支持向量回归机(autoregressive integrated moving average support vector machine for regression,ARIMA-SVR)的组合潮汐预测模型。潮汐分析中,潮汐可认为是由受引潮力影响的天文潮位和受环境因素影响的非线性水位的叠加。采用小波分析对潮汐样本数据进行去噪处理,使用调和分析法计算天文潮位,以调和分析法计算产生的残差作为非线性水位样本数据,并使用ARIMA-SVR模型进行潮高计算,最后将两部分的计算结果进行线性求和得到最终的潮汐预测值。利用美国旧金山港口实测潮汐数据进行预测仿真,结果表明,该组合模型解决了调和分析忽略非线性影响的问题,提高了潮汐预测准确率,可行且高效。 相似文献
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为准确预测集卡的港内周转时间,进而提升整个物流系统的作业效率,通过对集装箱码头闸口数据进行深入分析,得到3种不同任务类型的集卡港内周转时间序列,并在此基础上提出一种基于小波分解和自回归移动平均(autoregressive moving average, ARMA)模型的集卡港内周转时间预测方法。该方法首先利用小波分解技术对集卡港内周转时间序列的多维变化特征进行逐层分离,再利用ARMA模型对分离后的多个时间序列分别进行拟合,然后对拟合结果进行合并,以此近似模拟原序列的时变规律,继而实现集卡港内周转时间的短期预测。为验证该方法的有效性,将数据样本划分为训练集（75%）和测试集（25%）,训练集用于拟合多维ARMA模型,测试集用于检验ARMA模型的预测结果误差。研究结果表明,对于3种任务类型,该模型均可以精确预测集卡的港内周转时间,为物流企业调整集卡运输计划提供相应的技术支持。 相似文献
8.
基于减聚类ANFIS模型的船舶横摇运动实时预测 总被引：2，自引：0，他引：2
为准确高效地预测船舶在波浪中的航行状态以保证人员、货物和船舶的安全,提出一种基于减聚类的自适应神经模糊推理系统(Subtractive Clustering based Adaptive Neural-Fuzzy Inference System,SC-ANFIS)模型.SC-ANFIS模型使用减聚类算法对输入样本进行聚类分析,得到模糊规则数,并建立神经模糊推理系统,再使用结合BP算法与最小二乘估计算法的混合算法对建立的预测系统进行优化训练,得到最优的预测系统模型,并使用自相关分析确定预测系统模型的输入.运用该模型对大连海事大学科研教学船"育鲲"号的横摇运动进行实时预测,结果验证了该方法可行、有效,并具有较高的预测精度. 相似文献
9.
旨在实现对赛道上风速风向的超短期预测,为自由式滑雪空中技巧提供实用有效的风速风向预报信息,为运动员稳定性控制与技术训练提供辅助支持。针对赛道风具有非平稳、波动剧烈的特点,采用离散小波变换提取风速风向序列的特征分量,对低频近似分量建立非线性自回归(NAR)神经网络模型,高频细节分量建立差分自回归移动平均(ARIMA)模型,再将各分量结果组合相加得到最终预测结果。误差分析表明组合模型能有效改善单一模型的预测滞后性,预测精度高同时具备预测风速风向突变的能力。对预测结果进一步分析,将其转换为表征赛道风稳定性的指标,来为运动员提供更直观的预报信息。最后对模型计算用时分析表明该方法能够满足实际应用的需求。 相似文献
10.
为降低钢铁企业采购和运输铁矿石的综合成本,考虑船型、航速和碳排放等因素,建立长江铁矿石运输的混合整数非线性规划模型。将模型中的非线性项转化为线性项,运用CPLEX求解器求解。针对CPLEX求解中大型规模算例的局限性,引入标准粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）算法提高求解精度。针对标准PSO算法容易陷入局部最优的问题,提出一种基于自适应策略的改进PSO算法,动态调整惯性权重,提高算法的收敛性和全局寻优能力。通过数值实验发现,改进后的算法在全局寻优能力和收敛能力上有一定的提高。 相似文献
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基于PSO的BP神经网络-Markov船舶交通流量预测模型 总被引：3，自引：0，他引：3
为对船舶交通流量进行准确预测,结合BP神经网络和Markov算法,构建BP神经网络-Markov预测模型。引入粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对模型进行优化,克服利用Markov模型选取白化系数的不足。用该模型预测武汉长江大桥船舶交通流量的月度数据,结果表明:与BP神经网络的预测精度82.439 0%相比,基于PSO的BP神经网络-Markov预测模型的预测精度提高到91.050 8%,该模型的合理性和准确性得到验证。 相似文献
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为提高船舶风压差的预测精度,使船舶能够更快稳定在计划航线上以保障航行安全,提出一种基于主成分分析(principal component analysis, PCA)法和自适应粒子群优化(self-adaptive particle swarm optimization, SAPSO)算法的船舶风压差神经网络预测模型。该方法采用PCA法对航行数据进行预处理,然后将数据输入由SAPSO算法优化的BP神经网络中,改变以往通过复杂的数学建模计算风压差的方法,提高预测的时效性和准确性。利用实船数据对模型进行船舶风压差的实时预测仿真,结果验证了该预测模型具有较高的可靠性。 相似文献
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为提高船舶航迹预测精度,解决准确建模难度大和神经网络易陷入局部最优的问题,考虑实时获取目标船AIS数据较少的特点,提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的航迹预测模型。选择AIS数据中的航速、航向和船舶经纬度作为样本特征变量;采用小波阈值去噪的方法处理训练数据;采用差分进化(differential evolution,DE)算法对模型内部参数寻优以提高模型收敛速度和预测精度。选取天津港实船某段航迹的AIS数据,比较基于DE-SVM与基于BP神经网络的航迹预测模型的仿真结果。结果表明,基于DE-SVM的航迹预测模型具有更高的预测精度,简单、可行、高效,且耗时少。 相似文献
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针对船舶路径跟踪控制中的舵角需优化﹑舵幅和舵速受约束等问题,提出模型预测控制(model predictive control,MPC)算法。为处理系统高阶状态值不易测量以及环境干扰问题,设计高阶非线性观测器,同时对船速和包含模型不确定项和外界干扰的总未知项进行估计。以引入舵机响应系统的MMG模型作为预测模型,不仅能提高预测精度,而且更符合船舶运动控制的实际情况。仿真结果表明,所设计的控制器在风浪流时变干扰下仍能跟踪参考路径,舵角幅值小且其变化是光滑的,速度值和总未知项也均能被准确地逼近,验证了所提算法的有效性。 相似文献
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兆瓦级风力发电机组核心控制器设计 总被引：1，自引：0，他引：1
瞿龙祥 《上海海事大学学报》2008,29(4):49-54
为实现风力发电设备核心控制器国产化,通过分析风力发电机核心控制器所要解决的主要问题、硬件选型方法和软件控制流程,对兆瓦级变桨变速风力发电机组核心控制器提出基于叶轮转速、加速度和角度PID控制的变桨控制算法解决方案.该算法保证风机在实现较高发电效率、最大功率限制的同时,跟踪并补偿风速变化带来的负荷突变,避免给风机传动链造成冲击和给电网带来谐波、闪变危害,提高风机运行的安全可靠性和发电上网的电能质量.数值仿真计算和动态模拟实验证实了该方法的有效性. 相似文献