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應用倒傳遞類神經網路建置花蓮港碼頭波高預測模式

應用倒傳遞類神經網路建置花蓮港碼頭波高預測模式

  • 統一編號GPN:1011300238
  • 出版日期:2024/03
  • 作/編/譯者:傅怡釧鄭采誼林雅雯
  • 語言:中文
  • 頁數:350
  • 裝訂:平裝


書籍介紹

花蓮港東臨遼闊的太平洋,因其港型及港口開口方向關係,港內常受長浪(湧浪)影響振盪致使船舶出港避湧,為了解港內波浪情形,本所於花蓮港9號碼頭及17、25號碼頭設置波潮即時監測站,開始蒐集花蓮港內波浪觀測資料並將即時展示於「花蓮港區靜穩展示頁面」,供臺灣港務股份有限公司花蓮港務分公司使用。花蓮港務分公司在船舶進出港管制作業上,已改成觀察內港區、外港區波浪情形,執行內港區、外港區之分區管制方式辦理。
本研究以花蓮港為研究範圍,應用倒傳遞類神經網路,經由學習訓練、驗證及測試階段,建置花蓮港9、17及25號碼頭波高預測模式。期望未來能提供3個碼頭處未來波浪變化情形,協助於花蓮港務分公司執行船舶進出港管制及港區防災應變工作;同時維護「花蓮港區靜穩展示頁面」,其整合花蓮港海象觀測、模擬預測及港內靜穩觀測等資訊,研擬預警指標,以簡單、易懂及客製化網頁設計,提供花蓮港務分公司防災應變、船舶進出管理決策支援。
計畫成果效益與應用情形:
維運「花蓮港區靜穩展示頁面」提供花蓮港務分公司做船舶進出港分區管制之決策依據;以維護船舶出港操航安全、提昇船席機動調配及港埠運作效率。

目次

目 錄
中文摘要Ⅰ
英文摘要Ⅰ
目錄Ⅰ
圖目錄Ⅳ
表目錄X
第一章 緒論1-1
1.1計畫緣起1-1
1.2前期相關計畫1-1
1.3研究範圍與對象1-3
1.4 工作項目1-3
第二章 類神經網路簡介2-1
2.1 理論介紹2-1
2.1.1 生物神經元模型2-1
2.1.2 人工神經元模型2-2
2.1.3 類神經網路學習推估過程2-5
2.2 倒傳遞類神經網路(BPNN)2-6
2.3 文獻回顧2-11
第三章 花蓮港波浪觀測資料蒐集及分析3-1
3.1港外波浪觀測資料蒐集及分析3-3
3.1.1波流儀器簡介3-3
3.1.2港外波浪觀測資料處理及性質比較3-3
3.1.3超音波訊號之港外波浪觀測資料統計3-8
3.1.4超音波訊號之港外長浪分析3-10
3.2港內波浪觀測資料蒐集及分析3-19
3.2.1港內碼頭波浪監測站3-19
3.2.2 花蓮港內碼頭波浪觀測資料蒐集及分析3-19
第四章 建置花蓮港碼頭波高預測模式4-1
4.1資料前處理4-1
4.1.1選取資料參數因子4-2
4.1.2資料正規化4-8
4.2碼頭波高類神經網路群訓練、驗證及測試規劃4-9
4.2.1訓練、驗證及測試集資料4-10
4.2.2網路架構及學習訓練設定4-16
4.3以港外波浪觀測資料訓練建置碼頭波高類神經網路群4-17
4.3.1以觀測資料訓練建置17號碼頭波高類神經網路4-17
4.3.2以觀測資料訓練建置25號碼頭波高類神經網路4-27
4.3.3以觀測資料訓練建置9號碼頭波高類神經網路4-32
4.4花蓮港碼頭波高類神經網路群(obs-train)連續預測4-40
4.4.1 花蓮港17號碼頭波高類神經網路(obs-train)連續預測結果4-40
4.4.2 花蓮港25號碼頭波高類神經網路(obs-train)連續預測結果4-47
4.4.3 花蓮港9號碼頭波高類神經網路(obs-train)連續預測結果4-51
4.5 以港外波浪模擬資料建置花蓮港碼頭波高類神經網路群4-58
4.5.1以模擬資料訓練建置17號碼頭波高類神經網路4-59
4.5.2以模擬資料訓練建置25號碼頭波高類神經網路4-65
4.5.3以模擬資料訓練建置9號碼頭波高類神經網路4-68
4.6花蓮港碼頭波高類神經網路群(model-train)連續預測4-74
4.6.1 花蓮港17號碼頭波高類神經網路(model-train)連續預測結果4-74
4.6.2 花蓮港25號碼頭波高類神經網路(model-train)連續預測結果4-79
4.6.3 花蓮港9號碼頭波高類神經網路(model-train)連續預測結果4-83
第五章 花蓮港區靜穩展示網頁5-1
5.1網頁簡介5-1
5.2網頁預警功能展示及網頁維護工作5-5
5.2.1網頁預警功能展示5-5
5.2.2網頁維護工作5-7
第六章 結論與建議6-1
6.1結論6-1
6.2建議6-5
6.3 計畫成果效益及應用6-6
參考文獻參-1
附錄一 分析花蓮港109~111年波浪原始觀測資料附1-1
附錄二109年至111年北太平洋西部海域颱風分析資料附2-1
附錄三花蓮港內109~111年波浪觀測資料統計及分析附3-1
附錄四花蓮港109~111年船舶進出港管制相關規定及資料……… 附4-1
附錄五歷次工作報告會議紀錄……………………………………附5-1
附錄六計畫簡報.……………………………………附6-1
附錄七計畫報告審查會議意見及辦理情形說明表…………………....附7-1

編/著/譯者簡介

主辦單位:運輸技術研究中心
主管:蔡立宏
計畫主持人:林雅雯
研究人員:傅怡釧、鄭采誼

序言/導讀

花蓮港東臨遼闊的太平洋,因其港型及港口開口方向關係,港內常受長浪(湧浪)影響振盪致使船舶出港避湧,為了解港內波浪情形,本所於花蓮港9號碼頭及17、25號碼頭設置波潮即時監測站,開始蒐集花蓮港內波浪觀測資料並將即時展示於「花蓮港區靜穩展示頁面」,供臺灣港務股份有限公司花蓮港務分公司使用。花蓮港務分公司在船舶進出港管制作業上,已改成觀察內港區、外港區波浪情形,執行內港區、外港區之分區管制方式辦理。 本研究以花蓮港為研究範圍,應用倒傳遞類神經網路,經由學習訓練、驗證及測試階段,建置花蓮港9、17及25號碼頭波高預測模式。期望未來能提供3個碼頭處未來波浪變化情形,協助於花蓮港務分公司執行船舶進出港管制及港區防災應變工作;同時維護「花蓮港區靜穩展示頁面」,其整合花蓮港海象觀測、模擬預測及港內靜穩觀測等資訊,研擬預警指標,以簡單、易懂及客製化網頁設計,提供花蓮港務分公司防災應變、船舶進出管理決策支援。 計畫成果效益與應用情形: 維運「花蓮港區靜穩展示頁面」提供花蓮港務分公司做船舶進出港分區管制之決策依據;以維護船舶出港操航安全、提昇船席機動調配及港埠運作效率。

分類 其他詳細資訊
  • 適用對象:成人(學術性)
  • 關鍵詞:倒傳遞類神經網路,花蓮港,波高預測模式
  • 附件:無附件
  • 頁/張/片數:350
授權資訊
  • 著作財產權管理機關或擁有者:交通部運輸研究所
  • 取得授權資訊:聯絡處室:交通部運輸研究所運輸技術研究中心 姓名:王胤容 電話:04-26587142 地址:台中市梧棲區中橫十路2號