提升上海港北槽航道通航能力探讨

正0引言长江口深水航道中的北槽航道,指长江口船舶定线制A警戒区西侧边界线至圆圆沙警戒区东侧边界线之间的航道,总长约43 n mile,是目前大型船舶进出上海港和长江沿岸各港口的咽喉要道。随着上海和长江沿岸经济与港口业的快速发展及南槽水深变浅等,进出北槽航道的船舶密度趋于饱和,特别是大风、大雾等恶劣天气过后,航道更加拥堵。改善北槽航道通航状况、提升通航能力是港口管理人员和船舶驾引人员都非常关心的问题。北槽航道示意     

长江口深水航道南北两侧可航水域开发、使用的可行性探讨

长江口深水航道是目前船舶进出上海港和进出长江沿岸各港口的咽喉要道。随着船舶大型化的发展趋势以及重栽船舶的日益增加,使得进出深水航道的船舶密度趋于饱和。为防止深水航道航行条件的恶化,保障航行安全,“开发、使用深水航道南北两侧可航水域”成为一个值得探讨的方案。     

港口公共航道船舶通过能力的计算模型研究

在深入研究港口公共航道船舶交通流特征和船舶行为特征的基础上,提出了船舶航行领域、船舶穿越领域和船舶汇入领域概念,并以此为基础建立了多源汇入汇出条件下港口公共航道通过能力一般计算模型。该模型不仅能反映航道属性、船舶属性和船舶交通流基本参数对航道通过能力的影响,也能反映船舶行为对航道通过能力的影响。     

船舶航道交通流量预测系统构建研究

船舶航道交通流量日益增加,给船舶航道管理带来挑战,为了提高船舶航道交通流量预测准确性,得到好的管理船舶航道,构建一种船舶航道交通流量预测系统。首先研究船舶航道交通流量预测系统的现状,描述船舶航道交通流量预测系统的工作原理,然后通过对船舶航道交通流量历史数据进行学习,构建船舶航道交通流量预测模型,并将该模型嵌入到船舶航道交通流量预测系统中,最后进行了船舶航道交通流量仿真预测测试,该系统的船舶航道交通流量预测精度不仅可以满足船舶航道交通管理的实际要求,而且船舶航道交通流量预测性能要优于其他系统,表明本文系统是一种可靠、精度高的船舶航道交通流量预测系统。     

基于船舶减速的单线航道通航效率评价

针对现有航道通航效率评价存在对船舶航行状态考虑不足的问题,提出一种基于船舶减速的单线航道通航效率评价模型。该模型从船速差异对船舶自由航行状态影响的角度,综合考虑航道长度、船速大小和船舶到达率等参数,用船舶减速幅度和减速后的通航历时衡量单线航道的通航效率η。在统计分析船舶交通流变化规律的基础上,采用离散仿真软件Arena进行模拟仿真试验,利用蒙特卡洛方法探究并揭示航道长度、船速和船舶到达率等参数变化对单线航道η的影响机理。研究结果表明:单线航道η模型对评价和表征航道η是可行的,可为航道通航能力和船舶交通组织效率分析等提供评价依据。     

天津港大沽沙航道通航风险评估

根据大沽沙航道自然条件、航道状况及进出港船型需求,运用层次分析法和模糊综合评价法得出航道环境风险,利用船舶操纵模拟器模拟船舶在航道中航行得出船舶操纵风险,从而得到船舶单双向通航的综合风险,进而得到大沽沙航道单双向通航的控制条件,对即将开通的10万吨级大沽沙航道的通航管理提供参考依据。     

虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真

为使驾驶员能够识别出航道存在的危险,确保船舶航行安全,研究虚拟环境下船舶安全航行路径智能规划仿真方法。在虚拟环境下,基于船舶航道高程信息,利用连续极小泛函序列方法获取船舶航行航道等距网格数据,利用对象图像渲染引擎处理航道网格数据,得到航道地形模型。利用Solid Works软件,通过创建基准面、生成船舶船体型线以及构建船体曲面模型等过程生成船舶三维模型。根据生成的航道地形模型与船体模型,提出适用于三维空间路径规划的空间分层路径规划方法,通过逆向逐步搜索路径过程得到船舶安全航行路径规划结果。实验结果显示,该方法生成的航道地形与船体模型较为完善,路径规划过程中能够有效躲避固定障碍物与移动障碍物,既保障船舶航行安全性又确保航程最短。     

长江航道个体船舶违章营运令人担忧

近年来,我国的个体水运业得到了蓬勃发展,这不仅是对专业水运企业必要的补充,同时对搞活市场经济,促进水运业的发展取得了较好的推动作用.但目前内河航道船舶已趋饱和,货源紧张矛盾日趋突出,不少农民仍在筹措资金购置船舶,弃农从运.由于个体船舶在人员技术素质和船舶状况上的薄弱环节,加之有关部门在管理上的一些漏洞,因而不少船舶在营运中违章现象严重,令人担忧.     

基于复杂网络的交叉航道拥挤识别方法

为了准确认知交叉航道内船舶的复杂态势,提高航道管理效率,根据船舶拥挤的形成过程,提出了交叉航道拥挤的定义,基于船舶汇遇的特征和复杂网络理论,构建了反映交叉航道整体复杂关系的加权网络模型,通过上海港的船舶管理系统(vessel traffic system,VTS)数据进行计算分析,结果表明:文中提出的复杂度计算模型能够准确反映交叉航道内船舶复杂程度,为航道管理的有效实施提供参考依据.     

基于bim的航道改造对船舶通航能力影响建模

针对当前采用的航道改造对船舶通航能力影响模型精确度不高,无法准确描述航道改造对船舶通航能力影响问题,提出一种基于bim的航道改造对船舶通航能力影响建模方法,通过计算航道弯曲半径,及船舶安全通过的最小弯曲半径,分析航道弯曲半径与船长关系,计算船舶能够顺利通过的弯曲航道宽度,通过分析交通事故数与航道曲率之间的关系,利用最小平方法确定交通事故数与航道曲率之间关系误差,从而建立航道曲率与相对事故量模型。在此基础上,建立航道水深和航道宽度的计算公式,计算了顺直河道单线航行和双线航行航道宽度,确定了顺直河道长宽比与船长的关系,并计算船舶安全通过弯曲河道所需最小航宽,并对其中参数进行计算,综合二者对船舶通航能力影响,建立航道改造对船舶通航能力影响建模。实验证明,所提方法能够准确描述弯曲河流和航道尺寸与船舶通航能力之间关系。     

内河航道通过能力计算方法研究

引入交通流理论与船舶领域概念,将航道中连续行驶的船舶视为船舶交通流,对航道通过能力进行了研究。分别给出了航道理论通过能力、可能通过能力与设计通过能力的计算模型和计算方法。对影响航道通过能力的主要因素进行了分析,认为航道等级、船舶吨位、畅行速度、船舶领域尺度是决定航道通过能力的关键因素,水文气象条件、夜航条件以及船舶实载系数影响航道可能通过能力。针对船舶到达航道的不平衡性及其日交通量概率分布规律,提出选取设计交通量的原则和方法,论述了根据航道服务水平确定设计通过能力和航道规模的设计思想。     

海港航道船舶航速控制标准量化方法

为协同提升海港航道通航安全与通航效率,运用船舶漂移计算方法、富余水深计算方法和跟驰理论提出一种海港船舶航速控制标准量化方法。根据航道水深的垂向约束,考虑船舶航行时的富余水深,建立基于船舶下沉量的最大控制航速计算模型;根据航道宽度的横向制约,分别考虑单、双线航道的通航模式,建立基于风流漂移量的最小控制航速计算模型;根据船舶纵向安全间距需求,考虑最大和最小控制航速计算模型,提出基于跟驰理论模型的航速控制范围确定方法;应用天津港主航道数据对提出的方法进行案例分析。结果表明：海港航道航速控制标准取决于船舶类型、船舶吨级等要素,不同航段宜采取不同的航速控制标准。该研究对于海港航道船舶航速控制标准的确定有一定的应用价值。     

金塘港区30万吨级原油码头建设通航关键问题

宁波舟山港核心港区进港航道已出现阶段性饱和。在核心港区进行超大型船舶码头建设，须细致分析航道通过能力承载力和泊位本质安全水平。以在金塘港区新建3个30万吨级原油码头为例，运用潮汐窗口理论分析了宁波舟山港核心港区超大型船舶的航道通过能力，运用船舶模拟操纵技术分析了超大型码头的船舶净间距要求。研究结果表明：1）宁波舟山港核心港区航道通过能力可以承载新增3个30万吨级原油码头带来的通航压力。2）建议相邻大型码头船舶净间距不小于1倍船长。     

内河航道航速限速分析

为提高航道的载运量,以船舶流量最大为依据,运用交通流理论和跟驰模型对航道船速进行分析求解。首先根据航道主要船舶比例数据得到航道的标准船载质量,然后运用matlab拟合求出相应的标准船长,再根据交通流理论和跟驰模型得到最佳的航速设置,从而实现对船舶航速的优化分析。     

多智能体航道通航标准仿真技术

以往对港口生产作业状况的分析均集中于基于船舶流的航道通过能力研究。将港口生产运营视为随机的服务系统,考虑通航环境的各种随机因素对航道通过能力的影响,并兼顾航道与泊位、锚地的匹配性。研究运用多智能体仿真技术,基于Anylogic仿真软件平台,分析船舶进出港全部流程的逻辑结构,建立模拟港口生产运营系统的仿真模型,科学、客观地反映港口的实际生产运营情况,可为港口规划布局和航道项目建设提供技术支撑和决策依据。     

浅谈盘锦港10万吨级航道工程通航安全保障措施

在原有航道基础上进行的航道扩建工程中,经常会出现因原有航道需要通航而产生施工船舶与进出港生产船舶相互影响,以及因挖泥船施工而使原有航道通航水深和通航宽度减小而产生进出港生产船舶通航不安全的情况。针对不安全的通航状况,需要采取相应的通航安全保障措施。本文以盘锦港10万吨级航道扩建工程为实例,论述了为保障原有航道通航安全的航道扩建疏浚工程中所采取的具体施工措施。     

航道条件对船舶航行可靠性的影响

运用可靠性理论及回归分析来研究航道条件对船舶航行可靠性的影响,并建立其航道条件诸因素影响的可靠性模型,以提供驾驶员对航道条件影响船舶运行的直观认识,并为驾驶自动化提供数理模型。     

内河弯曲航道凹岸取水口处船舶安全横距计算模型研究

依据船舶通过内河弯曲航道运动规律,考虑取水口对船舶航行的影响特点,以某工程实例为研究对象,建立船舶通过内河弯曲航道凹岸取水口处安全横距计算模型。为保证船舶安全通过弯曲航道中取水口所导致的横流区域提供依据。     

长江口智慧航道的初步构想

针对长江口深水航道船舶趋于饱和的问题,进行长江口智慧航道构架的初步研究。采用物联网监测技术和安全预警调控技术,在现有条件的基础上,通过增加部分传感设施以及时空信息数据体系和信息云平台等建设,构筑长江口智慧航道,对提高长江口深水航道通行效率、提升航道通过能力具有重要意义。     

多船舶同时航行中的调度数学模型设计与实现

在多船舶同时行进航道水上交通网络中,船舶拥堵容易导致水上安全事故,需要进行水上航道船舶航行调度。本文针对当前调度模型的吞吐量低,时滞较大的问题,提出一种基于船舶航行流量分簇预测的多船舶同时行进中的调度数学模型。构建多船舶同时行进的通行流量的信息感知模型,采用RFID标签识别技术进行船舶航行流量的数学统计,构建船舶进出港的交通态势预测多元状态方程,以历史测量信息作为先验统计量对方程进行优化求解,实现船舶航行流量分簇预测,以此为信息统计量进行交通调度。仿真结果表明,采用该模型进行多船舶同时行进调度,能提高单位时间内的航道通行量,且对航道船舶流量的预测精度较高,调度的时间开销较小。