交通运输部天津水运工程科学研究所

本发明涉及防波堤技术领域，公开了一种半浮式倾斜防波堤装置及控制方法。通过双层钢管导流系统内嵌套的可旋转套筒结构，实现对波浪能量的动态调节与精准耗散。可旋转套筒通过表面补孔与内层穿孔钢管螺旋导流孔的匹配设计，实时改变导流孔的有效流通面积，调控水流路径及流速。当波浪入射角度变化时，套筒的旋转使补孔与螺旋导流孔的重合度动态调整，在钢管内部形成可变的螺旋涡流通道，针对浅水区波浪能量集中于底层的特性，提升消浪效果。可旋转套筒的机械联动结构与控制组件协同作用，根据波浪参数，控制器同步调节套筒旋转角度与气泵阵列的气水比例，使浮体结构维持半浮式姿态稳定性和波浪能量的立体化消解。

本发明涉及水动力学数值模拟技术领域，公开了基于多源数据融合的洪泛区洪水演进动态复演方法，包括获取基础数据集、生成运算数据集和离散型水文观测序列集；基于运算数据集提取地表水流连通网络测算连通距离构建分布权重矩阵；利用权重矩阵处理观测序列执行同化并生成物理约束初始场数据集；搭建包含曼宁粗糙度系数和侧向堰流量系数的一维与二维耦合浅水动力学计算框架，构建多目标评价函数完成参数定标；设定地貌特征边界执行正向数值模拟输出量化评估结果。本发明通过引入数字高程模型的高程数据执行物理底边约束避免同化水位低于地表高程，利用反向寻优迭代完成参数定标，把流场序列转化为防洪指标数值实现综合防洪效益客观量化评价。

本发明提出一种基于迁移学习的港口设施异常性态诊断方法及系统，涉及港口设施健康监测技术领域。获取结构响应监测数据、运营荷载监测数据和海洋环境监测数据，建立物理映射关系并构建物理知识图谱。利用结构响应模拟数据预训练特征提取网络，基于物理知识图谱进行迁移适配训练，生成深度特征提取模型。深度特征经时空耦合注意力网络处理生成时空耦合注意力权重，加权处理后生成诊断结果与诱因贡献热力图。通过因果推断引擎进行因果链路径推理得到关键因果路径，编码为注意力增强信号反馈迭代，输出最终诊断结果与诱因溯源结论。

本发明提出了基于多源融合的交通基础设施碳排放地面监测方法及系统，涉及交通基础设施碳排放监测与核算技术领域。针对现有技术交通基础设施碳排放核算方法多依赖人工台账和默认排放因子，仅能形成项目级总量，无法识别具体设施、工序、里程段或材料类别的排放贡献，也难以对异常工况、非项目用能、重复入账和数据缺口进行动态校验等问题。本发明通过建立多源数据统一融合与分层核算机制，实现了交通基础设施节点设施、线型作业带和材料物化阶段排放的协同监测与精准归因，并结合浓度数据辅助识别和质量分级管控，显著提高了核算结果的可追溯性、准确性和审计合规性。

本发明公开了一种海港基础设施应急资源分层调度优化方法及系统，属于港口安全管理与智能决策技术领域。方法包括：获取多源数据构建特征向量；计算带空间衰减因子的风险耦合度系数，量化多风险叠加效应；构建以响应时间最短和处置成本最低为目标、引入调度惯性惩罚与资源协同惩罚的多目标混合整数规划模型；采用遗传算法求解，适应度嵌入耦合系数且交叉概率自适应；经帕累托非支配验证筛选候选方案；结合实时风险更新动态调整调度。本发明克服了风险孤立评估缺陷，提升方案动态适应性与资源协同性。

本发明涉及靠泊预警技术领域，具体公开了一种基于视觉与激光雷达的智能靠泊监控预警方法及系统。本发明通过获取激光雷达、视觉相机、毫米波雷达、AIS及环境监测等多源感知数据并进行杂波抑制与预筛选；通过实时潮位对统一空间坐标系进行垂直基准动态补偿，并利用码头固定基准基元在线校正传感器外参漂移；通过深度学习实例分割网络与AIS尺寸先验协同提取完整船舶包围盒；通过自适应噪声扩展卡尔曼滤波器根据各传感器实时数据质量指标动态调整融合权重；通过交互式多模型方法预测船舶位姿序列并计算最小会遇距离的概率分布；根据概率分布进行分级碰撞预警。本发明提升了智能靠泊监控的可靠性和准确性。

本发明涉及港口码头结构监测技术领域，具体公开了一种港口码头前沿面板不均匀形变监测方法及系统。本发明通过多源传感器获取面板的分布式应变、倾角及船舶、机械、卡车的荷载时空信息；通过物理信息图网络将面板离散为非结构化图并融合多源数据，在薄板弯曲控制方程的物理约束下实时重构全场形变；通过动态模态分解依据时间特征值与荷载相关性自适应分离残余短波模态，提取不均匀残余形变场；通过计算基于高斯曲率和平均曲率偏差的局部差异曲率能量指标，并结合荷载信息进行时空聚类与因果溯源，本发明实现了码头面板不均匀形变的精准识别、实时预警与致损原因追溯，提高了监测的可靠性和鲁棒性。

本发明涉及生态水利工程技术领域，公开了一种复杂流态下鱼类栖息地偏好行为识别方法及系统，方法包括：获取鱼类单体连续运动轨迹数据及对应的网格化高精度水动力数据，经时空匹配生成携带局部瞬时环境参数的融合数据集；基于滑动时间窗口提取鱼类运动学参量与流场响应参量，拼接生成行为特征向量序列；将行为特征序列输入预训练的时序神经网络模型执行计算，输出携带偏好策略类别标签的离散时刻；结合微生境网格划分参数，统计各偏好策略类别标签的出现频次与累计持续时长，生成偏好识别评估结果矩阵。本发明量化了单体鱼类状态与外部流场的动态耦合规律，实现了不同微生境下鱼类生态偏好策略的客观识别与自动化评估。

本发明涉及防灾减灾与风险评估技术领域，公开了一种台风影响下的财产损失与水动力联系方法，包括统计社会经济损失数据并计算无量纲财产损失率，利用历史气象与水文数据驱动流波耦合数值模型执行后报模拟，匹配提取最大水动力参数，将包含多种最大水动力参数的联合特征向量和无量纲财产损失率进行训练，生成多水动力参数联合损失预测模型，利用预报场数据驱动数值模型提取预报水动力参数，输入联合损失预测模型计算预测财产损失率，并输出预测财产损失额，收集灾后损失数据结合后报数据对预测模型进行更新。本发明综合台风风暴潮复合动力作用，实现灾前前向预估与灾后模型的闭环迭代更新。

本发明提出一种用于海域机场的自适应防浪结构及其控制方法，涉及海域机场防波堤技术领域。针对现有海域机场防波堤难以兼顾净空限制与风浪防护需求、缺乏自适应调节能力、越浪水体能量浪费以及人工运维成本高的问题，本发明通过多参数监测机构实时采集潮位与波浪压力数据，驱动控制机构执行水位触发与压力分级调节的逻辑，使顶部翻板根据水位与压力自适应切换，提升了防波堤对不同等级风浪的精准分级防护能力，同时通过平齐状态设计满足机场净空限制要求；并且通过排水回收发电机构将翻越翻板的水流汇集后驱动水轮发电机发电，实现了越浪水势能向电能的转化回收，减少了对外部能源的依赖，降低了偏远海域机场的运维成本与安全风险。

本发明公开了面向科研院区的多源异构地下管线数据校验方法、系统，涉及地下管线测绘数据处理技术领域，该方法包括：通过图幅空间索引，定位需要更新的图幅管线区域，上传多源异构数据；执行基于基础属性的验证与筛滤，得到有效异构数据；执行管线设施属性架构下的标准化转换，确定多通道数据，进行门限级联验证与对齐融合，得到管线校验数据；将管线校验数据更新至所述图幅管线区域，进行终端界面显示。本发明解决了现有院区多源管线数据校验层级单一、拓扑空间误差大、成果无法分层可视化展示的技术问题，达到了实现科研院区多源地下管线数据分层多级自动校验融合，提升了数据拓扑与空间精度并可视化展示的技术效果。

本发明涉及环境监测及数据处理技术领域，公开一种沿海吹填工程中防污帘拦截效率计算方法及系统，包括：获取防污帘上下游测点的浊度序列及流速数据；依据流速确定的滞后时间对上游测点序列执行时间轴平移，生成对齐的基准序列；提取流速波动的探针信号并计算上下游测点间的相位响应延迟，生成表征防污帘透水率衰减特征的传递函数动态修正算子；利用算子对基准序列执行增益补偿，计算得到拦截效率指标，本发明通过建立相位响应与帘体阻塞状态的因果关联机制，实现计算模型对防污帘老化演变过程的自适应修正，消除透水性能漂移诱发的趋势性偏差，确保吹填作业全周期内泥沙拦截量化的客观性。

本发明公开了一种基于多智能体认知建模与图网络传播的演化模拟方法，通过获取港区多源数据构建统一状态空间，基于该空间为通航主体构建画像并生成认知智能体；将智能体接入大语言模型生成最优操纵意图，将意图映射为连续控制量，经物理响应模型与残差修正项作用并投影至安全可行域，生成船舶预测运动状态；构建时变通航交互图并计算融合多因素的多船交互风险，根据交互图与风险，通过选择函数确定风险船舶，经消息函数生成有向风险消息，再通过状态更新函数更新受影响船舶的风险状态；根据更新后的风险状态及历史数据构建闭环校验损失，迭代修正模型并更新推演，输出风险传播链及区域风险热区，有效提升了通航风险演化的真实性与可推演性。

本发明提出了一种河床与航道冲淤演变分析方法及系统，涉及水运工程预测技术领域。针对现有技术主要依托水流泥沙数学模型实现河床冲淤演变的数值模拟，或采用纯数据驱动模型进行统计拟合预测，但物理模型存在计算效率低、局部精度不足、无法挖掘数据隐性规律的缺陷，而纯数据驱动模型缺乏物理机理约束，在复杂场景下易出现预测结果物理失真和泛化能力差等问题。本发明通过构建水流泥沙数学模型与GNN‑Transformer的深度耦合架构，以物理先验嵌入和残差修正的融合方式，解决物理模型计算效率低与局部精度不足、纯智能模型物理机理缺失易失真等的技术问题，实现物理合理性与预测精度的兼顾。

本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种拦污网海生物导引实验模型构建方法，解决了现有技术中传统模型试验单一比尺相似准则难以同时满足网具几何形态、网目透水率及运动姿态相似性，导致试验结果与实际工况存在偏差的问题。一种拦污网海生物导引实验模型构建方法，包括以下步骤：确定原型网具的结构参数；采用双比尺模拟方法制作试验网兜；在波流水槽中布置试验系统；设计多类海生物模型示踪物；开展多流速工况下的导引试验，采集示踪物运动数据；建立形态‑流速‑导引效率关联模型；构建导引效率预测模型；分析数据，评估网具导引性能。本发明实现网具多维度相似性模拟，精准反映网具导引特性，为网具优化设计与工程选型提供可靠依据。

本发明涉及海洋构筑物周边地形离散数据处理技术领域，公开了一种基于波流耦合的冲刷坑动态监测分析方法及系统，包括：根据网格节点切应力与起动切应力阈值的差分空间梯度，将初始地形网格流划分为核心子矩阵和辅助子矩阵；配置非对称时间步长循环迭代双子矩阵以更新高程向量；利用数字滤波器计算空间坡度向量，在其超出临界休止角阈值时利用扩散权重矩阵将高程变化量平摊改写至邻域节点寄存器地址以输出态势数据，本发明通过非对称步长调度消除辅助子矩阵计算冗余，缩短时序收敛时间，并利用地址改写限制高程突变，消除数值发散，保障时序稳定性。

本发明公开了一种通航水域安全管理方法及安全管家系统，旨在提升通航水域安全管理的精细化与智能化水平。方法涵盖数据采集与预处理、智能分析与预报、日常监管应用、应急救援处置、信息交互与反馈五大步骤，通过多平台数据采集体系获取多源数据，经清洗整合后，借助数据同化、机器学习等智能算法实现水文精细化预报与船舶异常识别，应急场景下通过漂移预测模型与智能调度算法优化搜救方案，集成多类数据库与终端设备，支持多渠道信息发布及双通信模式。该发明消除监测盲区，降低误漏报率，缩小搜救范围，提升救援效率，适配复杂通航环境，助力航运安全与港口运营效能提升。

本发明提出了一种桥梁施工对水域水生生物影响分析方法及系统，涉及桥梁施工环境影响评估技术领域。针对现有技术在评估桥梁施工对水域水生生物影响时，难以区分悬浮物具体来源、缺乏对影响在空间上扩散衰减规律的定量刻画、以及易忽略运营期次生影响的问题，本发明通过分别生成泥浆、金属、泥沙及尘土悬浮物量化指标，并采用层次分析法综合距离、频次和毒性三准则进行权重分配，构建综合悬浮物影响指数，进而结合水文地理特征进行网格化空间扩散衰减计算，最终生成桥梁施工水域水生生物影响图。本发明提升了传统单一监测的准确性与精细化程度，实现了对施工全生命周期悬浮物复合影响的动态、空间显式预测。