为促进水路交通控制领域的理论基础研究、应用基础研究及关键技术创新研究，吸引本领域国内外优秀科研人才，促进高水平成果产出，水路交通控制全国重点实验室（以下简称“全重实验室”）围绕研究方向设立实验室开放基金。现公布《水路交通控制全国重点实验室2026年度开放课题申请指南》（以下简称《指南》）。

一、资助对象

全重实验室开放基金面向国内外相关研究领域的大学、研究所及企业等单位非本全重实验室固定研究人员，凡具备申请条件的科技人员均可提出申请。

二、开放课题选题范围

上海船舶运输科学研究所有限公司

1、船舶及船载装备运行控制

1）轮缘推进器水动力载荷与流场特征原位测试方法研究：轮缘推进器将电机与螺旋桨高度集成于环形导管内，其特殊的几何构型使得传统推进器测试方法难以直接适用，导管-桨叶-电机间的强耦合流动与载荷传递机制尚缺乏有效的实验测量手段。目前国内外对轮缘推进器的研究多依赖数值模拟，实验数据匮乏，制约了对该推进形式水动力机理的深入认识。近些年有关轮缘推进器水动力测试市场需求逐渐增长。本课题聚焦轮缘推进器水动力载荷与流场特征的原位测量方法，开展以下基础研究：（1）针对轮缘推进器导管内受限空间测量难题，研究轮缘电机的布局设计与标定方法，建立推力、扭矩测试方法；（2）基于测量数据，分析不同进速系数下推进器非定常水动力特性及载荷波动机制，建立轮缘推进器水动力性能的实验表征方法。本课题旨在为轮缘推进器水动力学基础研究提供可靠的实验手段和数据支撑。

2）大型空泡水洞环境声学传递特性分析测试与试验研究：针对大型空泡水洞工作段内壁面反射、混响及声场空间非均匀性对水声试验结果的问题，分析评估可适用的国内外规范和参考标准，结合现有设施已开展的多水听器阵列布置、多测点、宽频段传递函数试验数据，系统性理论研究水洞工作段（包括声舱）内声学传递特性随频率、测量位置和试验布置的变化规律，同步开展典型测点工况选择、多测点结果融合、异常数据判别及试验测试方法优化研究，形成适用于大型空泡水洞条件下的传递函数测试与数据处理方法，提高大型空泡水洞水声学试验结果的稳定性、重复性和代表性，为后续水下辐射噪声及相关声学试验提供技术支撑。

3）基于白噪声造波的船舶 RAO 高效精细化水池试验关键技术研究：一、白噪声不规则波造波理论与模拟特性研究:

针对传统规则波RAO试验效率低、频谱覆盖不全等问题，开展白噪声不规则波造波理论与模拟特性研究，建立适配船舶耐波性试验的白噪声波浪模拟理论基础，为后续精细化RAO试验提供理论支撑。二、船舶RAO白噪声试验系统搭建与参数标定:依托船模试验水池，完成白噪声不规则波船舶RAO试验系统的集成、调试与标定。重点优化造波系统、姿态测量系统与数据采集系统的适配性：实现高精度、连续稳定的白噪声不规则波生成。通过对试验设备、水池环境、船模姿态的系统化标定，搭建标准化试验硬件体系，保障试验数据的稳定性与准确性。三、船舶RAO高效精细化试验方法优化与流程构建:依托白噪声波浪全频段同步激励特性，研发单工况宽频RAO同步测试方法，替代传统多频次逐频试验模式，显著提升试验效率。结合船舶典型航行海况，设计多波高、多能量密度的白噪声试验工况，覆盖常规及复杂海况场景。四、白噪声试验下RAO数据精细化处理与校正方法研究：针对白噪声波浪随机性强、杂讯干扰多、有效信号提取难度大的问题，建立适配的RAO数据精细化处理与校正体系。采用专业滤波降噪算法，剔除造波干扰、设备误差、船体高频振动等无效噪声，保留真实船舶运动响应信号。通过频谱分析、相干性分析、统计平均等方法，精准提取全频段船舶六自由度运动响应幅值，求解高精度RAO参数。同时构建系统误差校正模型，修正造波幅值偏差、相位偏移、水池边界反射等干扰误差，解决传统试验数据精度低、频段缺失的问题，实现RAO参数精细化求解。

4）基于短峰波的船舶耐波性预报技术研究：研究内容一：基于物理水池的三维短峰波精准造波技术研究，针对传统船舶耐波性模型试验多采用二维长峰波造波、与真实海洋短峰波海况差异大，导致试验数据失真的工程问题，重点开展水池三维短峰波物理造波技术研究。攻克短峰波物理造波过程中波场叠加紊乱、能量分布不均、边界反射干扰等难题，实现不同海况等级、不同波向扩散系数下标准三维短峰波的稳定、精准复现，搭建高精度短峰波物理试验波场。研究内容二：短峰波场中船舶耐波性物理试验机理研究依托搭建的短峰波物理试验波场，开展船舶耐波性物理模型试验，探究短峰波多向扰动特性对船舶运动与载荷的作用机理，区别于传统长峰波试验的单一扰动规律。对比长峰波与短峰波相同海况下的船舶试验响应差异，分析波向散布、多波叠加等短峰波独有特征对船舶横摇、纵摇、垂荡等核心运动的耦合影响规律，从物理试验层面揭示短峰波导致船舶耐波性变化的内在机理，填补长峰波模型试验无法真实反映海洋实际海况响应的短板。研究内容三：基于物理试验数据的短峰波耐波性预报算法优化研究，针对现有耐波性预报算法多基于数值模拟推导、适配短峰波物理海况精度不足的问题，依托海量物理模型试验数据开展预报算法优化研究。以短峰波船舶耐波性物理试验实测数据集为核心支撑，基于试验统计规律重构短峰波专属耐波性预报框架。通过试验数据反复校验、迭代优化算法参数，建立完全贴合真实物理海况、精度更高、工程适用性更强的短峰波船舶耐波性预报算法体系。

5）船舶模型波浪实验的全流程感知、决策与控制技术研究：一、船舶模型试验过程的多维度感知技术研究，针对船舶试验过程中测试数据质量提升的问题和提高捕捉模型试验临界状态能力的问题，以船模试验水池为对象，研究模型运动产生波浪的感知与主动消除方法以及整个试验水池水面状态的声、光、电多类型传感器融合感知方法。与此同时，进行试验系统（造波装置与传感采集系统）一体化设计，研究船舶模型与试验环境交互作用下试验状态的感知方法。二、船舶模型试验流程的自动化决策方法研究，为了进一步提高船模试验水池的试验测试能力，实现船舶模型试验的流程的自动化，通过对模型测试内容进行分类和需求量化，基于多维度感知技术和造波运动控制技术，研究模型试验事件触发式造波控制决策方法和造波运动事件触发模型试验决策方法，并在这两种决策方法的基础上以船模试验水池及其配套采集装置和运动执行机构为一体化试验系统的综合事件管理和决策方法，形成一套适用于船舶模型自动化试验的决策方案。三、造波机系统与船舶试验系统的耦合控制方法研究，为了进一步推进船舶模型试验的集成管理与控制，在深度总结各种类型船舶模型试验内容的基础上，研究船舶模型试验时多波况试验的自动化流程管理与造波机的全自动无人化控制方法和故障自动修复技术。与此同时，研究船舶试验系统与造波机系统之间的同步时钟授时统一方法以及通信接口技术和数据传输协议，全面实现数据管理与信号控制层面的高度集成。四、试验系统一体化集成技术的实施与设备研制，以船模试验水池为应用对象，将多维度感知技术和船池试验系统与自动化船模试验决策方案相融合，研究将测量传感器、数据采集系统、造波系统、运动控制系统高度集成所需仪器的设计方法，并在船模试验水池进行实施和试验测试，形成具有一定的典型性，高透明、安全可控、运行高效的海工试验系统。"

6）基于航海安全水池高精度无反射造波技术研究：一、三维主动吸收理论模型与控制框架研究，针对航海安全水池特点，开展造波机三维主动吸收理论模型与控制框架研究。重点研究波浪传播方向、造波板运动与板前自由波面之间的相互作用关系，揭示波浪方向对主动吸收传递特性及控制效果的影响规律；研究方向角未知反射波作用下各造波单元的响应差异与耦合特征，明确反射波方向、波浪频率及造波板尺度等因素对主动吸收性能的影响；研究反射波方向与造波板吸收控制量之间的修正关系，构建适用于分段式造波板阵列的三维主动吸收控制框架，并明确理论模型的简化误差及适用范围。二、多方向波浪识别与智能主动吸收控制研究，针对多方向混合波浪难以实时辨别和分离、传统主动吸收控制自适应能力不足的问题，开展多方向波浪识别与智能主动吸收控制研究。重点研究入射波与多方向反射波叠加条件下混合波场的空间相位特征及方向演化规律，明确测点布置、阵列尺度、方向间隔、波浪频率及环境噪声等因素对方向识别精度的影响；研究历史自由波面、波况参数与造波板吸收运动之间的内在映射关系，揭示主动吸收控制参数随波况变化的自适应调节机制，解决传统控制方法参数选取依赖人工经验、复杂波况下泛化能力不足等问题，形成方向识别与智能主动吸收相协同的控制方法。三、算法集成与试验验证研究，针对航海安全水池造波系统进行算法集成，并开展物理模型试验研究，重点分析不同波高、周期、传播方向及反射边界条件下三维波场的演化特征与主动吸收效果，揭示方向识别误差、造波板动力学特性、控制时延、测量噪声及多方向波浪耦合等非理想因素对控制精度、稳定性和鲁棒性的影响规律；通过多波况物理模型试验，确定方法的关键参数范围和适用条件，验证其在复杂三维波场中的有效性、可靠性与工程适用性。

7）动力定位船舶浮托安装大型组块动响应的智能快速预报算法研究：风浪中动力定位浮托安装，DP船舶、大型组块、海洋平台等多体耦合运动，以及LMU、DSU对接载荷响应规律复杂。海洋环境浮托窗口期短，海上现场受数值预报技术条件限制，难以根据实际海况快速实时预报浮托运动和载荷响应，亟需研究快速预报技术，为现场作业决策提供技术支持。研究基于神经网络等智能算法的代理模型，根据系列典型工况的DP浮托运动和载荷响应分析结果，通过学习训练，合理准确反映浮托动响应的复杂非线性映射关系；建立浮托动响应智能快速预报方法，根据现场海况实现实时预报，为现场决策可作业气象窗口提供科学依据，提高浮托安全高效性。

8）船舶桨前节能导管水动载荷与结构强度评估方法研究：在船舶桨前节能导管的结构设计中，为保证船尾流场质量，桨前节能导管与船体之间的连接形式通常受限，导致连接区域结构也相对薄弱。国内曾有油轮尾部前置导管与船体固定端处发现裂纹的案例，由于前置导管距离螺旋桨较近，一旦导管脱落，可能会造成螺旋桨的损耗，然而，目前业内对于桨前节能导管的结构强度评估方法尚缺乏成熟系统地研究。本项目建立船-桨-舵耦合下桨前节能导管水动载荷计算方法，系统分析桨前节能导管在螺旋桨激励、机动转弯、高海况大幅运动下等场景下水动力载荷特性；开发桨前节能导管水动载荷与结构有限元模型的耦合分析程序，建立典型场景下桨前节能导管结构响应计算方法；结合船级社规范相关强度衡准，建立船舶桨前节能导管结构强度评估方法，为节能导管结构优化设计和安全校核提供理论支撑与技术依据。

9）双燃料船不同燃料和工况模式下船舶性能分析研究:一、双燃料船燃料‑模式机理梳理，对比LNG、甲醇、船用燃油的理化与燃烧特性；剖析双燃料主机纯燃气、纯燃油、切换过渡及不同负荷工况的工作机制与燃烧约束；探究燃料切换瞬态的动力、燃烧稳定性变化，识别运行风险隐患。二、多工况边界条件构建，围绕船舶航速、主机载荷、海洋环境、运营场景四大维度，划分多类典型航行工况，将不同工况与多种燃料运行模式交叉组合，搭建完整的仿真与对比分析工况体系。三、不同工况下船舶能耗性能分析，对比不同燃料模式下主机动力输出特性与适配性能；分析各工况、各燃料模式的燃料消耗率与能量利用率，重点探究低负荷能效衰减问题；结合船体航行阻力，核算不同模式下船舶能效指标，评估燃料模式对EEDI、CII碳强度的影响。四、多维度综合评估与优化建议，界定各航行工况的最优燃料运行区间，规避高风险运行工况；形成适配实船的操纵优化策略，为船舶能效管控与航行决策提供支撑。

10）基于营运数据和CFD的污底附着物对集装箱船快速性影响研究:船舶污底附着物会改变船体、螺旋桨和舵的粗糙度状态，导致船体阻力增加、推进效率下降和舵效退化，进而影响船舶营运能耗与航行性能。针对现有研究中实船营运数据利用不足，粗糙度模型与实际工况结合不够紧密，船体、螺旋桨和舵污底影响分析相对分散等问题，以远洋集装箱船为对象，构建融合营运数据、粗糙度函数建模和CFD数值模拟的快速性能影响的评估方法，系统研究污底对船体阻力、螺旋桨与舵水动力性能的影响：一、研究污底粗糙度对近壁流动及壁面摩擦阻力的影响机理，建立适合实船污损表面的粗糙度表征方法，为后续性能评估提供统一的粗糙壁面描述基础。二、整合实船营运数据，提取典型航行工况，并建立实船功率与有效功率之间的合理对应关系，使数据基础与性能评估结果在物理层面保持一致，提升评估的可靠性。三、系统评估污底对船体阻力、螺旋桨推进效率及舵力特性的影响。针对船体，分析不同污底程度、航行状态及船体区域下的阻力与功率变化；针对螺旋桨，考察污底对不同参数配置下推进性能及最佳工况的影响；针对舵，研究污底对水动力性能及操控特性的影响规律，形成对船体-螺旋桨-舵全系统污底影响的整体认识。

11）波浪中船舶空气润滑气层动态行为及减阻效应研究:船舶在波浪中航行时，空气润滑减阻技术形成的船底气层受船体姿态（纵摇、垂荡、横摇）和船底压力场剧烈变化影响，气层可能发生周期性断裂、再形成或大规模逃逸，导致波浪中减阻效果远低于静水。基于波浪水池气层减阻模型试验或CFD波浪-两相流耦合模拟，采用机器学习预测波浪中减阻效率，研究波浪中气层的动态行为与减阻保持机理，并探究波浪诱导的船底压力波动对气层覆盖率的动态影响，分析不同海况（波高、周期、遭遇角）下的气层减阻退化规律和波浪中气层减阻与波浪增阻的耦合效应。

12）面向MASS虚拟测试的场景智能生成:围绕基于数据与知识互驱动的测试场景可控生成模型开展研究，在多源异构数据融合与知识推理知识库的基础上，研究构建基于数据与知识互驱动的条件对抗网络生成模型；探索如何将规则、环境和物理等多重约束条件嵌入推理模型；研究生成模型的训练策略与损失函数，实现模型训练的稳定性与收敛性，最终实现可控场景生成方法。围绕基于多智能体博弈与深度强化学习的态势推演模型开展研究，针对多船之间、船舶与环境之间的动态交互问题，研究基于混合博弈框架，构建博弈框架下的多智能体交互模型；研究开发深度强化学习驱动的场景动态推演算法，建立规则约束优化与多智能体协同对抗训练机制，进而实现船舶、环境与规则要素之间的时空耦合交互。

极地船舶冰区航道编队控制技术研究 面向极地复杂冰区环境下的船舶编队航行需求，构建融合冰厚、海冰密集度及船舶运动特征信息的路径规划风险网格海图；研究多目标路径规划算法和多船分布式协同控制策略，计及冰区航行风险、路径成本等，构建冰区航道自主寻优与实时重规划的船舶编队模型；研究冰场时变环境干扰导致的船舶侧滑角快速变化规律，建立船舶间距和航速自动调整的冰区航道编队控制方法。

13）极地船舶冰区航道编队控制技术研究：面向极地复杂冰区环境下的船舶编队航行需求，构建融合冰厚、海冰密集度及船舶运动特征信息的路径规划风险网格海图；研究多目标路径规划算法和多船分布式协同控制策略，计及冰区航行风险、路径成本等，构建冰区航道自主寻优与实时重规划的船舶编队模型；研究冰场时变环境干扰导致的船舶侧滑角快速变化规律，建立船舶间距和航速自动调整的冰区航道编队控制方法。

14）船舶中压直流电网故障快速自愈技术研究:船舶中压直流环网因供电可靠性高成为主流架构，但故障引发的潮流重构复杂度呈指数级增长：环形结构故障隔离需同步操作多台断路器（≥4台），传统重构算法在满足N-1安全准则时求解时间过长，导致关键负载（如推进系统）断电超时风险增加；现有环网故障定位依赖集中式监控，通信延迟致诊断误差率＞18%，且缺乏针对环形潮流的自适应恢复策略，无法匹配《舰船直流电网规范》 “故障恢复≤5s、Ⅰ级负载中断＜0.5s”的强制要求。研究聚焦船舶MVDC环网电力系统故障自愈技术为研究对象，重点突破三个方面关键技术：船舶中压直流电环网故障快速诊断方法、故障重构优化与自愈决策模型、基于Matlab/Simulink仿真模型。

15）基于多智能体系统的船舶路径规划方法研究:面向港口水域等多船协同自主航行需求,研究多船智能体感知共享与协同态势表达方法，融合船舶状态、任务意图及风险关系等信息，构建支撑多船智能体协同决策的共享态势认知基础；在此基础上，研究基于知识增强思维链的多船智能体协同路径规划方法，将共享态势、规则约束和任务要求等作为推理依据，实现意图协商和协同路径生成；进一步研究动态环境下多船智能体协同路径实时修正与优化方法，针对交通态势变化和任务调整需求，实现协同方案动态更新与安全高效执行。

16）面向绿色低碳航运的基于分离膜的新型模块化船舶碳捕集技术研究:本项目助力国家“双碳”战略，聚焦膜法船舶碳捕集关键技术，针对船舶碳捕集对低能耗、结构紧凑的特殊约束，系统开展关键材料与集成工艺攻关，攻克船舶尾气中CO2低浓度、高湿度及多组分耦合等复杂工况下的高效分离难题，破解船舶碳捕集系统海洋环境适应性瓶颈。项目将通过埃米级精准调控气体筛分通道实现CO2的高效快速筛分，突破“通量-选择性”协同提升与抗湿抗污强化关键技术，自主研发CO2捕集性能国际领先的分离膜材料及模块化船舶碳捕集装置，构建高选择性、高通量、耐湿稳定的分离体系。最终目标是首次建立我国首个具有完全自主知识产权的膜法船舶碳捕集技术体系，实现船舶尾气中CO2的高效捕集，突破总能耗低于2.2 GJ/tCO2的关键指标，为后续船用绿色燃料转化与固化封存技术提供理论支撑，推动相关技术向工程示范和产业化应用迈进。

17）船舶绿氨动力系统氨逃逸低碳净化关键技术研究:针对绿氨动力系统尾气氨逃逸造成的环境污染问题，本课题拟开展低温高选择性氨选择性催化氧化（NH3-SCO）催化剂开发及反应机制研究。围绕降低反应温度、提升N2选择性及降低材料成本的核心目标，构建贵金属与非贵金属两类催化体系。贵金属催化剂重点聚焦低Pt负载策略，通过载体调控、界面构筑及电子结构优化等手段，提高Pt利用效率，实现低温活化与高选择性的协同提升。非贵金属催化剂探索赤泥等固废资源的再利用途径，构建多组分协同活性位，致力于开发低成本、高性能的催化材料。结合原位表征、动力学分析与理论计算，揭示NH3活化及N2生成的反应路径，建立催化剂结构与性能间的构效关系，为绿氨动力系统逃逸氨的低碳净化提供技术支撑。

18）船舶尾气余热驱动超临界CO2发电系统换热强化与运行控制研究:针对船舶尾气余热工况波动大、常规回收系统能效偏低且船上布置空间受限的现实问题，本课题聚焦超临界CO2布雷顿循环余热发电技术研究。系统揭示非稳态尾气条件下超临界CO2流动传热演化规律与强化机理，研发适配船舶场景的紧凑型高效换热结构；构建变负载下系统动态匹配与运行调控方法，实现尾气余热深度梯级利用，为船舶绿色低碳运行提供技术支撑。

19）船载低碳燃料供给装备跨相态流量反演与运行控制方法研究:针对船载低碳燃料供给、再液化及CO2装卸转运装备的智能运行控制需求，本研究聚焦于气液两相、密相及跨相态条件下低碳工质的流动结构、混合密度、节流差压与电磁谐振响应间的耦合机制，系统构建相态识别与质量流量协同反演模型；在此基础上，进一步研究基于反演结果的装备运行状态判别方法及供给参数调节策略，旨在解决传统单相流量计难以支撑船载低碳装备闭环控制的工程瓶颈。

20）复杂工况下内河船舶主机智能运行与节能控制方法:内河船舶主机多工况运行状态识别

针对启航、加速、巡航、减速和靠离泊等典型航行过程，采集并整理船速、主机转速、负荷、燃油消耗和排气温度等运行数据，分析不同航行工况下主机参数的变化特点，明确航行状态与主机运行状态之间的对应关系。具体内容如下：一、制定典型航行工况的划分和标注规则，建立用于模型训练与验证的主机运行数据集；二、分析转速、负荷、航速和油耗等参数的数值及变化率，筛选能够区分不同工况的特征参数；三、采用机器学习或轻量化时序模型，建立航行工况自动识别方法，实现主机运行工况的在线判断；四、明确航行状态、主机负荷与运行参数之间的关系，为后续能耗分析和运行参数优化提供基础。

复杂工况下主机能耗预测与运行性能评价

针对传统稳态模型难以反映内河船舶变工况油耗的问题，分析船速、主机转速、负荷及其变化率与燃油消耗之间的关系，建立适用于实际航行过程的油耗预测和运行性能评价方法。具体内容如下：一、分析不同航行阶段主机转速、负荷与瞬时油耗、单位航程油耗的变化规律；二、建立不同工况下的主机油耗预测模型，比较经验模型和数据驱动模型的预测效果；三、采用单位时间油耗、单位航程油耗和负荷利用率等指标评价主机运行性能，识别高油耗、低效率及负荷匹配不合理的运行状态；四、确定不同典型工况下的经济转速和负荷区间，为主机运行参数优化提。

面向节能低碳的主机运行参数优化

以降低船舶实际航行油耗为目标，综合考虑航速需求、主机允许负荷及安全运行限值，研究不同航行工况下主机转速与负荷的优化方法。主要内容包括：一、建立主机运行参数优化模型，将燃油消耗作为主要优化目标，并考虑航速、负荷及安全运行等限制；二、分析不同工况下主机转速与负荷对油耗的影响，确定较为经济的参数组合；三、根据工况识别和油耗预测结果，计算适宜的转速与负荷，并提出运行调整建议；四、采用实船历史数据回放、发动机台架试验或半实物仿真，检验优化方法的节油效果及其在不同工况下的适用性。"

2、水路交通安全控制

21）城市跨航道桥群碰撞危险源融合预警及智能追踪:以城市跨航道桥梁群主动防船撞技术为研究目标，开展以下研究工作：一、研发基于纯视频的船舶尺寸高精度识别技术；二、研发基于雷达、视频、激光等多源数据的船舶目标定位及追踪技术；三、研发基于概率的碰撞危险源判定方法；四、 研发预警目标的多区域智能追踪、取证及控制方法，并做应用示范。

22）基于AIS数据与结构响应代理模型的桥梁船撞风险智能评估方法研究:针对桥区船舶交通行为复杂、船撞风险动态变化及桥梁结构碰撞响应计算效率低等问题，开展AIS数据驱动的船舶航行特征提取，分析桥区船舶交通流时空分布及典型航行特征，提取船桥碰撞关键工况参数；结合船桥碰撞数值模拟，建立碰撞工况参数与桥梁结构响应之间的智能代理模型，实现多工况下碰撞响应快速预测，构建桥梁船撞风险动态评估方法，实现桥区船撞风险的快速识别、智能预测与分级评估。

23）甲醇动力船舶机舱火灾和爆炸事故风险及结构安全性研究:开展机舱甲醇蒸发特性研究，构建机舱甲醇泄漏事故场景，开展温度和通风条件影响下的机舱液池流动形式及蒸汽云空间分布模式研究，提出液池尺寸快速计算方法和等效蒸汽云尺寸和位置定义方法。开展甲醇火灾和爆炸事故风险研究，构建机舱甲醇火灾爆炸事故场景，开展机舱火灾温度场和爆炸载荷分布规律。结合事故频率分析结果，评估甲醇火灾爆炸事故风险。开展船舶机舱结构安全性研究，基于温度场、爆炸载荷和船舶航行载荷，结合高温结构失效评估衡准，提出复杂载荷耦合作用下船体结构响应计算方法，开展火灾爆炸场景下的船舶结构安全性研究。

24）面向全季节航行安全保障的北极水域船舶交通流特征分析:面向北极水域船舶全季节航行安全保障需求，基于船舶AIS、气象、海洋（海冰）等多源数据，研究不同季节与冰情条件下LNG运输船、油船、散货船等典型船型的航路分布、交通流量及航速等特征，分析冰区独立航行、破冰船引航等模式下船舶交通流时空特征，揭示北极水域典型船舶活动随季节与冰情变化的时空演化规律，为船舶交通组织、航行模式选择与安全管理提供支撑。

25）基于全链条多源信息融合的船载集装箱危化品组合风险动态预警研究:面向集装箱危化品水运中信息孤岛、货物真实状态难以及时判定、多危化品组合风险无法实现动态预警等难题，本研究以危化品“一品一码”为信息主线，融合订舱、查验、航行监测等全链条多源异构数据，构建“货物-集装箱-船舱”全链条信息关联模型；建立多维信息质量评价与证据融合机制，准确重构含不确定性置信度的危化品真实装载状态。在此基础上，系统解析各类危化品配伍耦合反应机理，构建多层级“货物-船舶”风险耦合网络，建立组合风险量化模型；进一步结合航行环境与船舶安全屏障，构建动态贝叶斯推演模型，发展分区域风险递推与分级可解释预警机制，为船载集装箱危化品动态风险管控提供理论支撑。

3、水路交通系统状态控制

26）面向水路交通活动事件的多模态数据语义融合与知识挖掘技术研究:面向水上交通多源异构数据深度应用需求，研究AIS、VHF音频、CCTV视频、遥感影像、电子海图、交通规则文本及业务数据的标准化表征方法，研究以船舶统一身份为索引的跨模态时空对齐、关联映射与语义融合方法；研究融合机器学习、自然语言处理和大模型的水上交通活动事件特征提取、精准识别、实体关系抽取与语义表达技术，研究水上交通活动事件知识图谱和语义向量数据库构建方法，为“一图一网”数字基础平台及水上交通智能管控提供理论和方法支撑。预期发表高水平论文不少于2篇，申请发明专利不少于1项，形成研究报告1份。

其他注意事项

验收要求（上海船舶运输科学研究所有限公司）：需对资助项目发表的论著、取得的研究成果进行标注，成果中英文标注为:水路交通控制全国重点实验室，上海船舶运输科学研究所有限公司，上海，中国，200135；State Key Laboratory of Maritime Technology and Safety, Shanghai Ship and Shipping Research Institute Co.，Ltd., Shanghai, China, 200135。

联系人：曹浩宇

通讯地址：上海市浦东新区民生路600号5号楼201室

邮政编码：200135

电子邮箱：cao.haoyu1@coscoshipping.com

联系电话：15085154874

武汉理工大学

1、船舶及船载装备运行控制

1）水润滑轴承仿生关节软骨润滑自适应复合材料设计及摩擦学性能调控：针对船舶水润滑轴承在低速、重载及频繁启停等苛刻工况下润滑膜承载不足、易发生边界润滑失效与异常磨损的问题，以关节软骨自适应二相润滑为仿生原型，构建氧化石墨烯-剪切响应水凝胶与纤维增强高分子多孔骨架复合体系。研究多孔骨架承载、响应水凝胶润滑及固-液界面结合与载荷传递机制，揭示剪切响应液相渗出、氧化石墨烯释放及水合润滑-边界成膜协同规律，阐明苛刻工况下摩擦学性能演变与磨损机理，实现轴承低摩擦、低磨损的自适应润滑，为船载水润滑轴承实用化仿生复合材料设计提供理论依据。

2）面向船舶密闭狭窄空间的具身智能巡检技术研究：针对低照度、狭窄等船舶空间下的感知受限问题，研究融合多传感器与接触力等多源信息的鲁棒定位与自适应地图构建方法，实现复杂船舶环境下的巡检场景表征；针对移动-操作强耦合下巡检机器人作业避碰问题，研究考虑有限空间与目标定位约束的移动机身-机械臂协同轨迹规划方法，实现移动机身与机械臂的协同避碰与灵巧作业；针对跨舱巡检中多机协同效率低的问题，研究具备船舶复杂空间与多机性能理解能力的具身智能协同作业模型，实现多机跨舱巡检与作业联动，为船舶主机等密闭狭窄空间下的安全巡检提供支撑。

3）面向深远海风电运维的船舶智能航程规划与高精度控制：面向深远海风电运维船舶智能航行与高效运维需求，针对复杂海况与动态作业窗口约束下航程规划及自主避障困难问题，研究全局—局部协同路径优化与智能避障方法，实现安全高效自主航行；针对风浪流耦合扰动下动力定位与航迹跟踪精度不足问题，研究鲁棒自适应控制与推力分配优化方法，实现高精度定位与稳定跟踪；针对运维窗口期航程、作业与能耗协同优化困难问题，研究多目标优化与数字孪生驱动方法，实现智能协同运维。（至少满足一个研究点）

4）面向内河复杂航段的船舶航行风险感知与协同决策控制优化：针对内河复杂航段船舶行为、交通流与航道约束耦合下风险难感知、趋势难预测、决策难协同等问题，研究单船运动、船舶交互与航道约束的多尺度状态表征及风险感知建模；揭示异常行为、船舶交互与航道瓶颈下风险累积、传播与演化规律，建立风险趋势推演与安全边界辨识方法；研究风险推演驱动的协同避碰与航行决控优化，构建避碰时机、航行行为、航迹规划与运动控制协同优化模型；并在内河渡运横越区等复杂航段验证，实现安全、高效自主航行，为船岸协同智能控制提供支撑。

2、水路交通系统状态控制

5）无人“船-机”水空协同的航道信息感知关键技术研究：针对水上交通管控信息来源单一、场景认知不足等问题，研究基于无人机多高度层级观测的航道要素感知方法和基于无人船的水面异常目标的检测、识别方法，形成一套有效的“船-机”多维感知系统；研究“船-机”协同感知的航道信息与电子航道图的高精度空间配准方法，构建出数据增强的高精度电子航道图，从而提升船舶航行安全与交通管控效率。

6）水声与偏振光学融合船舶定位、识别与跟踪技术研究：针对传统单一模态方法在目标遮挡、消失重现、天气与光照突变及夜间弱视等场景下感知失效的难题，尤其难以应对“不可见目标”“感知中断”等典型挑战，研究水声与偏振光学多模态感知特性及融合机理，构建水声-偏振光学跨模态协同感知体系，形成一套有效的水声与偏振光学融合探测跟踪方法，提升海事安全监视智能化水平与可靠性。

3、水路交通安全控制

7）北极航运新污染物环境承载力约束下的运营协同优化方法研究：针对北极航运新污染物来源复杂、迁移转化规律不清、生态风险与环境承载力关系不明等问题，研究北极航运新污染物多源数据融合与智能识别技术；构建基于领域大模型的新污染物知识图谱与排放源解析模型；研究知识驱动的新污染物迁移转化与环境风险预测模型，揭示航运活动与污染物暴露共同作用下的环境风险演化机制；辨识北极环境承载边界，解析其时空分异规律与航运强度响应特征；构建北极航运环境风险智能决策系统，实现新污染物风险约束下的运力配置与船舶调度协同优化，支撑北极航运绿色常态化营运。

8）面向海上应急搜救的低空-无人船通感算协同规划技术：针对海上突发事故应急搜救中任务时效性强、海空异构装备协同复杂、通信计算资源受限及搜救环境动态变化等难题，构建搜救任务、异构装备能力与通信计算资源统一表征模型，研究面向海空协同搜救任务的通感算资源按需配置与动态调度方法；研究无人机-无人船多主体协同任务分解、任务分配、执行序列优化及在线重构技术，实现搜救任务与异构装备能力的动态匹配和快速协同；研究通感算资源约束下海空协同搜救路径规划与动态优化方法，提升复杂海上突发事件下应急搜救的快速响应与协同作业能力。

其他注意事项

验收要求（武汉理工大学）：需对资助项目发表的论著、取得的研究成果进行标注，且至少发表1篇交通领域英文期刊论文，成果中英文标注为:水路交通控制全国重点实验室，武汉理工大学，武汉，430063；State Key Laboratory of Maritime Technology and Safety, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063。

联系人：关世琦

通讯地址：湖北省武汉市和平大道1040号交通与物流工程学院

邮政编码：430063

电子邮箱：shiqi.guan@whut.edu.cn

联系电话：18071438421

大连海事大学

1、船舶及船载装备运行控制

1）复杂海况下船载海水制氢电解界面重构与失稳机制研究：面向船端制氢与船舶节能降碳需求，针对海洋随机扰动导致海水电解偏离稳态的问题，融合海水电解与随机过程建模，以高斯随机过程构建典型船舶海洋动态工况，研究电极非稳态响应规律。重点揭示动态载荷下Ni基活性相可逆/不可逆重构、活性组分迁移及Cl⁻诱导界面失稳机制，建立随机工况与催化界面结构演化、活性及稳定性的关联，发展面向船端动态工况的稳定界面调控策略，为船载电解制氢电极设计与评价提供理论基础。

2）近海特殊水域船舶碰撞风险预警与航行控制技术方法：面向近海渔区、水下敏感区等特殊水域通航环境复杂、无AIS船舶信息不完备、碰撞风险高等问题，研究基于多智能体强化学习的船舶交互意图推理与碰撞风险动态评估方法；研究面向特殊水域碰撞风险监控的主动防碰撞多级预警机制与策略；研究复杂水域约束下船舶智能避碰路径优化与自主航行控制技术；构建碰撞风险预警与航行控制协同的系统化方案，形成近海特殊水域船舶碰撞风险预警与航行控制技术方法，提升特殊水域船舶航行安全与主动防控能力。

3）基于复合非线性反馈的船舶绿色低碳智能控制 ：在“双碳”战略与交通强国建设背景下，航运业绿色低碳转型迫在眉睫。针对船舶运动控制系统强非线性、多扰动耦合特点，本项目围绕节能与稳健控制需求，构建融合复合非线性反馈、多重非线性调节、多输入智能控制及改进梯度神经网络的控制体系。依托多层嵌套反馈提升动态误差响应能力，以多重非线性调节抑制大舵角造成的能耗，兼顾操纵精度与节能效益。利用航向相关变量搭建非线性修饰机制，通过状态依赖非线性梯度优化神经网络学习过程，解决复杂海况下传统控制精度不足、能耗偏高的痛点。成果兼具理论与工程价值，支撑智能船舶控制系统研发，助力航运节能减碳，服务国家双碳与智能航运战略。

2、水路交通系统状态控制

4）面向自动化集装箱码头的ART车队感知驱动协同调度与交通控制：面向自动化集装箱码头无固定导引条件下ART车队高频运输作业，研究感知不确定性下的交通状态表征、任务—路径协同调度、冲突区路权分配与进入时序控制、拥堵回溢与死锁抑制机制，构建ART与任务、路网管理单元协同的智能决策方法，并开展典型自动化码头场景仿真与实时性验证。

5）复杂海况下液舱晃荡冲击载荷演化与多孔构件减载机理研究：针对LNG船及浮式储运装备复杂海况下液舱晃荡诱发的强非线性冲击载荷问题，研究晃荡载荷演化与多孔构件减载机理。构建船体多自由度运动、非规则波激励与不同充液率的数值和试验体系，揭示自由液面大变形、波浪破碎、液面爬升及舱壁冲击压力等非线性载荷的演化特征及其对船舶状态的影响。研究多孔构件孔隙率、厚度与布置方式对舱内流动重构和冲击压力衰减的作用，提出优化配置方法，抑制晃荡冲击扰动，提升船舶状态稳定性。

6）深远海船舶航行风-浪-流智能感知与风险预警保障技术研究：针对深远海台风、大浪等恶劣航行环境，研究船载波浪和海流感知新方法，揭示航行环境‑船舶态势的耦合风险机理；提出台风-大浪下船舶失稳、甲板上浪等风险动态评估新方法，研发航行风险智能预警技术；提出基于航行风险类型和等级的航线优化、航速调整及姿态控制策略，为深远海运输航行安全保障提供技术支撑。

3、水路交通安全控制

7）面向复杂航运环境的船舶航行风险量化评估与演化预测研究：面向复杂航运环境下船舶风险主动防控与交通安全保障需求，开展水文气象、航道环境、船舶运动及交通态势等多源因素耦合作用下的航行风险形成机理研究，提出多维度风险表征与量化评估方法，研究复杂环境扰动下航行风险时空演化规律及动态预测模型，为水路交通风险辨识、态势研判、主动预警与安全控制提供理论与方法支撑。

8）面向险情恶化的水上应急救援动态协同调度与风险约束决策关键技术研究：针对大风浪等复杂海况下水上突发事件险情持续恶化、现场感知信息残缺失真、救援力量配置固化，救援不当易诱发次生风险等问题，基于多源信息融合开展残缺险情状态估计；面向险情动态恶化态势构建多救援力量动态任务分配机制；研究多救援主体密集作业的时序冲突规避技术；设计兼顾救援效能与作业安全的风险约束决策方法，形成适配恶劣海况的险情感知-任务动态调度‑风险约束决策一体化应急救援方案，提升水上突发事件全过程闭环应急处置能力。

其他注意事项

验收要求（大连海事大学）：需对资助项目发表的论著、取得的研究成果进行标注，且至少发表1篇相关领域JCR1区论文，成果中英文标注为:水路交通控制全国重点实验室，大连海事大学，大连，112026，中国；State Key Laboratory of Maritime Technology and Safety, Dalian Maritime University, Dalian, 116026, China

联系人：李明

通讯地址：辽宁省大连市甘井子区凌海路1号大连海事大学综合楼901室

邮政编码：116026

电子邮箱：dmuliming@dlmu.edu.cn

联系电话：18941199859

三、开放课题申请程序

1、申请人应是申请课题的实际负责人，为所在单位在职人员，一般应具有博士学位（含在读博士，在读博士还须经导师同意）或高级及以上技术职称。

2、开放课题研究周期一般为2年，资助额度为10万元/项。

3、申请人必须填写《水路交通控制全国重点实验室开放课题申请书》（模板见附件），必须在申请书上填写至少1名我室固定人员为课题组成员且必须经过本人确认，愿意承担相应的研究责任，经申请人所在单位同意后，将申请书一式四份加盖公章后，于2026年10月30日17：00前（以邮件时间为准）寄至选题所属依托单位联系人同时邮件提交电子版及word版申请书一份。

4、全重实验室组织专家对申请书进行评审后，由全重实验室学术委员会会议评审，最终经由全重实验室主任批准项目资助决定，全重实验室将及时向申请人及其所在单位发布立项通知。如未通过，回复并通报结果。

四、申请书填写基本要求

1、申请课题应符合指南规定的研究目标与内容，立项依据充分，研究目标明确，研究内容具体，研究方法和技术路线合理可行，成果形式明确，可考核、可量化，经费预算合理。

2、遵守科学道德，要以严谨的科学作风和实事求是的科学精神撰写申请书。避免在申请书中出现夸大、不真实和不准确的内容，坚决反对弄虚作假。

3、在申请资助项目时须注意《水路交通控制全国重点实验室开放课题管理办法》有关知识产权、经费及实施管理等相关规定。

五、其他

本指南解释权属于水路交通控制全国重点实验室。

附件：《水路交通控制全国重点实验室开放课题申请书》（模板）.doc