梅强
- 作品数：14 被引量：58H指数：5
- 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：交通运输工程经济管理自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>
- 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
- 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
- 基于船舶时空轨迹数据的水上输出风险评估被引量：1
- 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
- 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：2
- 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
- 全球LNG海上运输网络演化及中国贸易现状分析被引量：3
- 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
- 模糊自整定PID航向控制算法优化及其性能评判被引量：6
- 2015年
- 针对PID航向控制算法初始值选择的合理性对控制器性能所起的重要作用,文章通过建立PID航向控制算法的Kp、Ki和Kd初始值计算模型,实现对模糊自整定PID航向控制算法的优化;基于智能化SIHC仿真研究平台,全面测试了优化的航向控制算法性能,并利用改进的航向跟踪及保持性能评判算法定量评判了航向控制算法的性能。测试结果表明,优化后的模糊自整定PID航向控制算法具备自动根据环境条件和船舶操纵特性确定PID初始值的能力,算法的实用性及适应性得到提升。
- 梅强李丽娜陈国权蒋娇马峰
- 全球海洋运输网络健壮性评估被引量：23
- 2017年
- 海洋运输网络结构健壮性与运输效率密切相关,也是海洋运输系统抗干扰能力的具体表现。目前的海洋运输网络健壮性研究主要基于集装箱班轮运输网络开展,忽略了货运船舶的多态性。针对上述问题,本文利用2015年全球海洋货物运输船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据,构建了包含港口中转停留信息的全球海洋货物运输网络,然后从原油、集装箱、散货三种货物运输模式网络入手,证明其结构符合幂律分布,并采用随机性攻击和蓄意攻击策略,分析了三种网络在不同攻击策略下的破碎过程。结果表明:(1)与基于集装箱班轮起止港口信息构建的运输网络相比,利用货运船舶AIS数据构建的运输网络更完整地反映了全球海洋运输格局和过程;(2)不同货运网络结构健壮性存在巨大差异,散货运输网络最健壮,其次为原油运输网络,集装箱运输网络最脆弱;(3)小规模的蓄意攻击会对集装箱运输网络完整性产生较大的影响,而对散货运输网络和原油运输网络完整性影响较小。研究成果可为港口规划、航线设计与优化以及建立更可靠的海洋运输网络体系提供参考和决策支持。
- 彭澎程诗奋刘希亮梅强陆锋
- 关键词：复杂网络海洋运输健壮性船舶自动识别系统
- “东方之星”轮翻沉事件再现仿真系统研究
- 2016年
- 为能真实再现发生在长江水域监利段,"东方之星"轮翻沉事故发生的过程,从视景再现角度研究并开发了一种船舶事故再现仿真系统。该系统实现了二维船舶航迹系统和三维GIS仿真系统的联动可视化,逼真再现了"东方之星"轮翻沉事件的关键过程。二维船舶航迹系统依据AIS航迹和GPS轨迹数据对事故船舶航迹进行再现;三维仿真部分分别由三维GIS仿真系统和三维仿真动画两部分细致地对事故船舶航行过程以及倾覆过程进行再现。在调查该轮翻沉事件的过程中,该系统为国务院"东方之星"轮翻沉事件调查组分析与研究提供了更为直观的参考。
- 孙立刚李国定陈金海李丽娜梅强叶蔚忠
- 关键词：虚拟现实建模
- 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
- 2024年
- 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。
- 刘希亮赵俊杰张羽民林绍福李建强梅强
- 基于AIS的轨迹插值方法被引量：6
- 2018年
- 为了解决常用插值方法在AIS (automatic identification system)轨迹插值上存在精度差异,在拉格朗日线性插值、三次样条插值、时间插值等几种常用插值方法的基础上,提出一种新的插值方法。新方法通过连续两点间航向差值大小,将轨迹分为直线和曲线两种,并结合线性插值和航速航向,以提高插值精度。最后以实际AIS轨迹数据进行插值实验。研究结果表明,与其他常用插值方法相比较,新方法在插值效果上更接近原有轨迹。
- 周鹏陈金海陈金海梅强黄鹏飞
- 关键词：AIS
- 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
