船舶信息管理系统的发展及应用研究

摘要：随着计算机时代的到来，信息化技术渗透到人们生活的方方面面，我们的衣食住行都才逐渐的向信息管理迈进。首先本文针对船舶信息化管理系统提出了新的看法和探究，其次有针对性的对船舶信息化管理的发展做了预测和分析，通过分析和研究得出结论：信息管理对船舶未来发展有不可估量的价值。
1引言
随着科技社会的发展，越来越多的信息化技术应用在军事设备和武器上。于此同时，船舶管理也正在向着信息化方向发展，每年我国的船舶维修保养费是一笔很大的开支。为了便于船舶管理人员更好的使用和管理船舶设备，开发和改善信息化管理系统是非常有必要的。信息化管理系统应用在船舶和海军装备上，不仅仅可以操作简单便于管理，还可以解决很多突发问题，同时也会带来很大的经济效益。
2船舶验信息管理系统发展
新中国成立中期，我国的经济体制是计划经济，船舶管理没有一个完善的系统。当时采用前苏联的管理方法，这种管理方法已经远远不能适应我国海军的发展。没有一个合理的规则和方法来管理船舶系统使船舶不能很好的得到维护。在日常管理工作中，通常缺少必备的人员维护。因此，船舶管理出现了信息不通畅的局面。船员经常调动的问题经常发生。随着信息时代和海洋技术的发展，船舶设备得到很高的利用和管理。船舶维修管理周期比较长都归结与良好的信息管理系统。良好的信息管理系统能够使人力和物力都得到充分的调动。
国外船舶信息管理比较发达，知名的航运公司和管理公司都有自己的管理系统和管理人员。先进国家拥有属于自己开发的先进设备和管理系统，船员可以根据自己工作的具体情况进行信息收集和改编，然后定制适合自己管理的管理方式。这种管理方式比较灵活多变，人们可以根据设备的管理程度按需分配员工，还可以信息化处理船舶发生的意外事故。
3船舶验信息管理系统建模方法
采用合理的开发平台进行船舶管理（包括维修系统和远程管理系统）建模。使用计算机技术对信息管理系统建模，常见的建模工具有MATLAB、JAVAEE平台等等。需要用到计算机科学和数学相关知识，计算机科学和数学用于构造模型和算法结构，工程科学用于制定技术规范，设计范式，评估费用，并决定取舍，科学规划，资源管理，质量和成本管理。目前船舶信息管理系统已经制定了从技术措施（技术，方法和工具）进行两方面的技术研究。这两个研究包括项目管理和开发，信息管理已成为一个系统的综合性工程学科。信息管理中最重要的发展是在以下几个方面：
（1）管理方面
人们已经发现：管理技术、方法和工具在不断增长，但是船舶管理系统组织承担的许多重点大型系统项目不断的改善。由于船舶本身存在的特点，船舶管理系统不能按时交付。在船舶管理系统存在技术难题时，开发成本越来越高，交付系统的质量和性能产品难以达到预期的要求。这就意味着，今天的船舶信息管理存在的主要问题，已经逐渐改变成了信息系统管理问题。卡内基-梅隆大学（CMU / SEI）的信息管理研究所成立于上世纪，这所美国大学一直致力于研究如何解决系统危机问题，从管理角度来看，取得的主要成果的是CMM（能力成熟度模型）和CMMI（模型集成）。
（2）技术发展方面
信息管理是一项管理技术，发展技术方面的研究已经持续了几十年。在系统体系结构方面，层次模型（客户端/服务器模式，三层客户机/服务器模式，浏览器/服务器模型等）的提出使系统结构是比较合理的，技术方面的信息管理过程为导向的发展导向模块，主要集中面向构件的技术和面向对象技术的研究。船舶信息管理系统已经迎来了一个新时代的蓬勃发展。客运船船舶信息管理，破冰船船舶信息管理，工程船船舶信息管理，火车船舶信息管理等民用工具越来越多地使用信息管理。船舶信息管理的流动性、可靠性已经取得了突破。因此，船舶信息管理技术的应用继续扩大，但也广泛应用于油轮，邮寄，集装箱船，散货船和其他大型和中型常规船舶，除了破冰船，挖泥船，工程船渡轮，呈现出多元化的市场前景。可以预见的是船舶信息管理系统将是一种广泛使用的先进的管理工具。
3.1信息系统仿真方法
在模型建立的工程中我用需要用到系统仿真，所谓系统仿真（英文system simulation），在分析各个系统的相互影响和相互关系基础上，根据系统所要分析模型的目的，设计和分析系统仿真过程。考察系统需要的模块和分析的过程，建立能够描述物体行为过程或系统结构变化的能够真实体现系统的仿真模型。这种模型基本上能够真实的反映系统的整体概括，系统具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行定量分析和分析试验，以获得正确决策所需的各种数据信息。
3.2系统应用环境
采用MATLAB软件进行系统管理设计和仿真，作为一款大型软件，它在数值计算和系统建模功能上得到了进一步完善。自从MATLAB由公司推出后，该软件以其优秀的数值计算能力高速的处理能力和卓越的数据可视化能力很快在数学软件中脱颖而出。
针对船舶信息管理系统仿真有如下特点：
(1)数学的应用功能非常强大。MATLAB可进行包括基本函数、线性变换、数学算法、更高级的矩阵分析和运算等非常丰富的数学应用功能，在线性代数和矩阵代数领域特别适合。它还具有许多高性能的数值模拟计算功能（包括一些高级算法的实现），有着极为丰富的库函数，方便灵活的操作模式。
(2)开发环境非常便利。可供用户操作函数（包括常用函数和非常用函数）和文件的具有图形用户界面（gui窗口可视化）的工具是软件所提供的便利功能，包括MATLAB窗口主界面、命令窗口界面、历史命令查看、编辑和调试功能、在线浏览帮助文档、可以编译的工作空间、快捷的搜索路径设置等可视化的、调用方便的工具窗口。
(3) 简易高效的编程语言。软件程序书写形式非常的灵活自由，避开繁杂的子程序编程任务，调用丰富的库函数，减少了一切冗余的、不必要的编程工作。程序限制的代码不严格，程序代码设计自由度非常大，并且有很强的用户自定义和设计函数的能力。能够灵活使用MATLAB的运算符，软件作为一种计算工具和编程工具提供了和C语言系统几乎一样多的运算符，可以使程序变得极为简短。MATLAB作为一种实用的编程语言既具有结构化的控制语句(如for循环语句、while循环语句、break条件语句和if条件语句)，又有面向对象编程的特性。
(4) 功能强大的图形。其他一些软件绘图都很不容易（如FORTRAN语言和C语言等一般编程语言）。软件还具有强大的编辑图形和动画界面的能力，在可视化环境下，用户可灵活多变地进行个性化图形编辑和参数设置。而且该软件B提供的丰富的绘图函数代码和命令，用户操作数据进行编译和调用变得可视化非常简单。
(5)工具箱功能强大。功能性的工具箱是用于多种学科学习和研究的工具。比较强的学科性工具箱，如control控件、signal processing工具、commumnication工具、powersys toolbox工具等。这些工具箱全部是由从事某些领域的专家编写的，所以属于自己学科范围内的基础程序不需要用户自己编写，完全可以直接调用实践研究一些高精尖的项目。软件是由两个部分工具箱组成：核心工具箱部分和各种可以自己选择的工具箱部分。数千个内部函数属于核心部分的核心函数。此外工具箱又分为两类：功能性工具箱（功能强大用于各种尖端功能）和学科性（针对某些学科研究）工具箱。功能性工具箱的主要的作用是扩充其符号运算功能、图示建立和仿真功能、文字输入和处理功能以及与硬件与计算机串口实时交互功能。
(6) 功能强大的应用程序接口部分。软件提供了便于使用的应用程序和代码烧写接口，用户可以借用C语言或FORTRAN语言等语言编程，这些编程语言可以与MATLAB程序的混合编程和相互借用的调用。
3.3船舶信息管理系统建模
利用系统仿真技术研究船舶管理系统的预测。系统仿真是一种人为的试验方法。系统仿真可以对无法直接进行实验的系统进行建模和进行仿真研究，从而实现节约大量的能源和费用。当系统无法通过建立数学模型求解时，如仿真技术能有效地来处理。系统仿真能够考虑数学理论优化模型所不能考虑的问题。如船舶随受各种因素（温度湿度空气质量人为）影响，并不是定值，仿真模型可以按照实际过程进行处理。通过仿真实验，可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展。
4结论
系统仿真是通过实验来分析求解问题的技术，进行实验仿真能够了解系统的内在联系和系统状态变化的全过程。综合优化方法首先利用仿真模型对数学理论优化模型得到的初始方案进行模拟，根据模拟结果判断方案的优劣，提出多种改进策略。并将改进策略转化为数学理论优化方法中的约束条件。再次进行从数学理论优化模型到仿真模型优化过程，从而发现一定的规律，研究在完成既定货运量优化方案及船舶在多梯级枢纽区域航行较为通畅的条件下，实现船舶货运组织总体优化方案。
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