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梅强: 作品数：15 被引量：77H指数：6; 供职机构：集美大学航海学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金福建省教育厅资助项目福建省自然科学基金更多>>; 相关领域：交通运输工程环境科学与工程经济管理自动化与计算机技术更多>>

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一种面向细粒度空气质量分指数(IAQI)预测的时空因果卷积模型被引量：3: 2023年; 精确、细粒度空气质量分指数(Individual Air Quality Index,IAQI)预测是空气质量指数(Air Quality Index,AQI)的基础,对于空气质量防治和保护人类身心健康均具有重要意义。目前传统时序建模、循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)、图卷积网络(Graph Convolutional Network,GCN)等方法难以有效融合时空因素和气象因素,稳定提取监测站点间动态边缘关系。本文提出了基于时空因果卷积网络(Spatial-Temporal Causal Convolution Networks,ST-CCN)的空气质量分指数预测模型ST-CCN-IAQI。首先采用空间注意力机制分析多源空气污染物和气象因素的空间效应;其次利用堆叠膨胀卷积和时间注意力机制提取特征矩阵的时间依赖性特征;最后采用贝叶斯调优方法对膨胀卷积的多种参数进行了调优。本文采用上海市空气监测站空气质量分指数(IAQI-PM2.5)数据展开实验,并采用一系列基线模型(AR、MA、ARMA、ANN、SVR、GRU、LSTM和ST-GCN)与ST-CCN-IAQI效果进行对比。实验结果显示:(1)在单测站测试中,ST-CCN-IAQI的RMSE和MAE值分别为9.873、7.469,相比基线模型平均下降了24.95%和16.87%;R2值为0.917,相比基线平均提升了5.69%;(2)对全部站点的IAQI-PM2.5、IAQI-PM10和IAQI-NO2的预测,证明了ST-CCN-IAQI具有较强的泛化能力和稳定性。(3)采用Shapley分析方法论证了IAQI-PM10、湿度、IAQI-NO2对IAQI-PM2.5的预测具有较大程度的影响;通过不同数据抽样条件下的Friedman检验,证明了ST-CCN-IAQI对比基线模型有显著的性能提升。ST-CCN-IAQI方法为细粒度IAQI精准预测提供了一种鲁棒可行的解决方案。; 张羽民赵俊杰梅强刘希亮陈卓栋李建强王少华石宇良柴金川高雨瑶井小倩杨念迪马小焱

探索城市更新消耗:一种基于高分遥感影像的城市建筑垃圾年产量快速估算方法: 2024年; 建筑垃圾是城市更新过程中不可避免的产物,造成严重的环境污染和生态压力,精准量化城市建筑垃圾年产量与资源转化率对衡量城市更新代价至关重要。传统人工估算建筑垃圾产量的方法严重依赖统计数据和历史经验,在实际应用中缺乏灵活性,耗时耗力,准确性和时效性亟需提升;现有深度学习模型针对小目标、多尺度特征提取与融合能力相对较差,难以处理形状不规则、碎片化检测区域。因此,本文提出一种多尺度特征融合与注意力增强网络MS-FF-AENet,动态跟踪检测建筑物和建筑垃圾消纳场变化,从而精准量化城市建筑垃圾年产量。使用深度编码网络,获取细粒度高阶语义信息,提高分类识别的精度。解决感受野不足导致提取大型目标时产生不连续的孔洞问题,利用双注意力增强机制更好地保留空间细节,使特征提取更丰富。在解码器中融合骨干网络的浅层和中层特征,更好地捕捉上下文信息,增强复杂场景下高效、准确的特征提取能力。利用MS-FF-AENet提取研究区不同时期的遥感影像数据,通过分析建筑物面积变化情况,计算新增建筑物产生工程垃圾以及拆除建筑物产生拆除垃圾,得到城市建筑垃圾年产量;使用MS-FF-AENet提取不同时期的建筑垃圾消纳场,根据填埋垃圾变化量得出城市建筑垃圾填埋量,间接估算城市建筑垃圾资源转化率。本文基于北京市昌平区2019—2020年高分遥感影像,实验结果表明:①在包括UNet、SegNet、PSPNet、DeepLabV3+、DSAT-Net、ConvLSR-Net和SDSC-UNet在内的一系列基线中,MS-FF-AENet在提取建筑物和建筑垃圾的精度和效率等方面更具优势;②2019—2020年研究区由于城市更新产生的建筑垃圾年产量约为4101156.500 t,其中填埋部分约为2251855.872 t,资源转化部分约为1849300.628 t,建筑垃圾资源转化率为45.09%,进一步印证政府统计报告结果。本文为城市更新代价精�; 黄磊林绍福刘希亮王少华陈桂红梅强; 关键词：卷积神经网络建筑物提取城市更新

基于厦门港的海上交通事故地理空间分布及风险预测研究被引量：8: 2022年; 利用海上交通事故空间分布特征进行安全分析是海上交通安全管理的重要组成部分。本文使用厦门港2008—2020年的海上交通事故数据,经过事故数据空间分布特征提取、分析及预测等流程,最终得到厦门水域海上交通事故潜在危险区域。本文首先使用原始事故数据在GIS软件中进行空间定位,形成事故点的可视化空间分布图,然后使用核密度分析法鉴别海上交通事故多发区域,再利用空间自相关分析法,得到该区域事故空间的分布特征和具体的聚集点,最后使用该分布特征、对目标水域数据进行标准化网格切分,并利用机器学习算法对潜在事故风险区域进行预测。本文在核密度分析结果中发现:就事故频度而言,厦门湾和西海域交通事故频度较高。在空间自相关分析的结果中表明:就空间分布特征而言,厦门港的空间分布出现聚集特征且为空间正相关模式,且就事故具体的空间聚集点而言,厦门湾和西海域仍是事故高发的中心区域。而最后的厦门湾及周边水域风险预测模型显示:潜在事故风险区域多位于沿海和河口交汇区域。本文研究结果表明在基于地理空间数据分布特征提取和网格化分析的基础上,结合机器学习方法(随机森林),对于海上交通事故的预测具有良好的效果。; 杨洋邵哲平赵强赵强胡雨潘家财; 关键词：海上交通事故空间分布特征

南海区域商船典型空间分布及贸易流向研究被引量：9: 2018年; 随着中国对外开放的深入以及"一带一路"倡议的推进,南海战略地位更加显著。如何科学监管南海船舶,维护国家权益,促进地区之间贸易也成为摆在政府部门面前的难题。在本文中利用南海区域2015年的卫星AIS数据与船舶数据档案资料,通过计算南海水域船舶交通密度分析主要航路,与关键门线船舶流量计算相结合,明确船舶典型空间分布;同时基于4种类型船舶的主要航路的选择,明确南海货物贸易主要流向。研究成果表明:(1)船舶空间分布在《世界大洋航路》的推荐航线上,南海的建设开发并未影响船舶的贸易运输;(2)贸易运输以跨越南海的长距离运输为主,珠三角作为主要航路的重要端点表明中国在南海贸易的优势地位。; 梅强吴琳吴琳周鹏周鹏; 关键词：AIS 贸易流向一带一路

上海外高桥港区停泊船聚类分析与异常检测被引量：6: 2018年; 停泊船空间分布规律挖掘,在海事监管、港口管理和航运公司船队管理方面有着重要意义。现有研究主要针对船舶停泊点进行空间聚类以识别码头和锚地,缺乏对码头、锚地内船舶停泊特征分析,及码头和锚地外的异常停船的检测。因此,利用海量船舶自动识别系统(AIS)数据探索船舶停泊规律显得很有必要,且具备可行性。根据海况设定停泊速度阈值和停泊位置变化量阈值,建立停船判定模型。按港区、船型筛选,获取2016年1至11月外高桥港区集装箱船停泊记录。根据类中心点密度和聚类数量,设定邻域半径(ε)和邻域密度(Min Pts),采用密度聚类(DBSCAN)算法对船舶停泊点进行密度聚类,并将聚类结果与外高桥港区码头、锚地分布图进行比较,生成可疑停船列表。对比船舶历史轨迹,明确可疑停船列表中船舶真实停泊记录,筛选出异常停船。研究发现,2016年1至11月外高桥港区船舶异常停泊点位于圆圆沙锚地至吴淞口锚地间的南港水道和江亚南沙锚地附近的南港水道航段。船舶停泊前、后位置变化幅度小,而速度变化幅度大,推测船舶突发故障是其异常停泊的原因。海事主管部门(MSA)可根据船舶水上移动通信业务识别码(MMSI)快速锁定航运公司,加强岸上船舶安全管理。船舶停泊位置和时间能够记录船舶发生故障地点及其持续时间,为船队管理提供重要依据。; 郑海林胡勤友杨春杨春陈金海; 关键词：海上丝绸之路船舶自动识别系统密度聚类异常检测

从物理学原理在“航海仪器”课程中的应用所想到的被引量：1: 2010年; 学生的物理学基础问题是导致"航海仪器"课程难学的重要原因,其中主要是一些与航海仪器有重要关系的的物理学原理学生以前没有学过或学得很肤浅。只有通过物理教学、专业课教学和学生本人的共同努力才能有效地解决这一问题。; 梅强; 关键词：物理学原理航海仪器

船舶预测复航限制时间模型及算法验证被引量：3: 2016年; 为减少人为操纵的失误和判断错误,研发船舶拟人智能避碰决策(Personifying Intelligent Decision-making for Vessel Collision Avoidance,PIDVCA)算法,基于《国际海上避碰规则》和驾驶员的通常做法,为驾驶员提供碰撞危险情况下的合理操纵措施。为模拟有经验驾驶员的优良船艺及其通常做法,在该算法中引入预测复航限制时间(T_cForecast Recovery Limited Time of Ship)的概念并建立计算模型。基于前期总结的目标船交会特征,通过船舶会遇相对运动几何分析推证T_c模型的完整性,总结出验证T_c算法完备性的三船会遇在本船向左和向右避让情况下的30种基本态势,并通过仿真试验进行验证。该研究对推动PIDVCA算法的具体应用具有实际意义。; 王鹏鲲陈国权李丽娜马峰梅强; 关键词：水路运输仿真

海上突发事件下的航道通航效率分析被引量：1: 2018年; 为研究海上交通突发事件对港口航道通航效率的影响,以交通波理论为基础,结合港口航道船舶交通流特性,分析突发事件时航道内船舶的聚集和消散过程,建立海上交通突发事件时空影响模型。以厦门港超大型船舶进港单向通航为例,定量计算出单向通航时最大排队长度及阻塞时间,为海事主管部门在超大型船舶进港时制定相应措施提供理论参考依据。; 马峰胡智辉潘家财梅强; 关键词：突发事件交通波通航效率

基于船舶时空轨迹数据的水上输出风险评估被引量：2: 2020年; 水路运输加快了新型冠状肺炎疫情的传播,船舶停靠疫情港口的时间与所携带的传播风险成正相关关系。为评估新型冠状病毒肺炎疫情的水上输出风险,以水路运输为切入点,利用船舶时空轨迹数据,基于船舶在泊天数、在泊港口相应时间感染率与船上人员总数,计算出停靠湖北省单条船舶所携带的传播风险,并结合船舶在泊港口和在泊艘次,量化分析武汉"封城"前后14天内全国省份的输入风险。数值计算表明,对于同一省份,武汉"封城"之前的输入风险是"封城"之后的4~6倍"。封城"之后的风险传播范围相较于"封城"之前有所减小,是"封城"之前的82.31%。其中,江苏省输入风险最高,安徽省、江西省、湖南省、上海市和重庆市输入风险较高,其他省份输入风险较低。研究可为全国省份加强对新型冠状病毒肺炎疫情的水运防控提供科学支撑。; 胡勤友戚玉玲张蓓杨春梅强梅强; 关键词：交通运输

全球LNG海上运输网络演化及中国贸易现状分析被引量：6: 2022年; 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。; 梅强梅强刘希亮赵瑞娜杨春杨春戚玉玲王鹏袁启睿; 关键词：液化天然气清洁能源

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