长江下游南通至南京段深水航道设计通航标准研究

随着江苏沿江港口发展和沿江经济产业带布局的实施,长江南京以下河段航道的能力提升和标准提高已成迫切需要。根据工程河段沿程自然条件与工程限制条件、港口与地方经济需求和船舶大型化要求,分区段论证了适合的通航设计船型、设计通航标准和航道建设规模,提出深水航道的尺度取值原则并给出主要区段的推荐取值。基于工程河段水文条件的时空变化特点,给出各设计船型不同水位保证率的限制吃水,并认为通航管理中应充分考虑大型船舶限制吃水的季节变化。     

基于航道与泊位资源协调调度的船舶交通优化

将港口航道与泊位资源协调利用,可最大限度地提高港口运营效率。对此,以所有船舶总在港时间和等待时间最少为目标,建立基于单向航道的多目标船舶调度优化模型。根据港口不同区域的交通流特征,建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束等多个约束模型。设计多目标遗传算法进行求解,并设计有针对性的模拟场景进行验证;以港口某一繁忙时段的20艘船舶为例,进行调度试验。最终得到8个Pareto最优解和2个目标的最优解:总调度时间为2.618 6 h,添加惩罚后总等待时间为23.012 4 h。结果表明:该模型及算法给出的调度方案能有效提高船舶的调度效率。     

船型组合对沿海散货港区航道通过能力的影响*

基于到港船型的多样性和随机性,建立不同船型组合下的沿海散货港区船舶航行作业系统仿真模型,定义到港船舶吨级的加权平均值为船型组合的特征吨级,研究船型组合对港口航道通过能力的影响。仿真结果表明,船型组合对沿海散货港区航道通过能力有显著影响;航道通过能力与船型组合的特征吨级之间呈指数函数关系;并且通航历时越大,航道通过能力对船型组合越敏感。     

青岛港主航道通过能力研究

文中改进了港口航道通过能力的定义;提出了港口航道通过能力定义中代表船型的选取标准;给出了以船舶数量和货运量为指标的港口航道通过能力计算模型;分析了青岛港主航道通过能力。     

上海市内河码头设计船型确定方法

设计船型是码头设计的基础，是码头靠泊等级、结构设计、水域尺度设计的依据。上海Ⅵ级及以下航道里程约占总航道里程的75%,现状通航船舶、航道代表船型、码头设计船型之间差异较大，码头设计等级与通航船型不匹配的矛盾日益增大，给内河码头规划、设计、建设和运营管理带来很多不便。通过梳理分析关键问题，研究分析现状通航船型、码头设计船型、航道代表船型之间的异同点，最后经理论计算和结果复核论证，提出上海市内河码头设计船型确定方法。     

江西省航道工作用艇船型标准化系列化研究

为了提高江西省航道工作艇船型,航道测量、通航保障、应急抢通工作能力和时效性,完善船艇管理模式,根据江西省航道工作用艇实际需求,从船舶航道工作用艇总体配备、船舶主尺度、力学性能及结构优化分析、新型材料应用研究、船舶机电设备比选及智能化研究等方面对江西省航道5种主要船型进行标准化、系列化研究。研究结果表明：标准航道船艇在轻量化和舱室保温节能性能方面有了较大提高,船舶机电设备优化与集成设计在标准化船型中的应用使船舶性能、环保性和维护保养水平得到提升,充分发挥了船舶智能机务监管系统在船舶智能管理中的作用。     

基于ARENA的沿海港口航道通过能力仿真研究

港口航道通过能力能够表征航道疏导水路交通的能力,对港口航道通过能力进行系统研究,有助于解决航道中船舶因素和设施条件的不足,提高船舶进出港效率。本文构建船舶航行作业系统,将船舶、锚地、航道、泊位组建系统,研究船舶到达率、船舶占用泊位时间、船舶平均等待时间等度量航道服务水平指标的变化趋势。基于ROCKWELL ARENA物流仿真平台,对日照石臼港航道服务过程仿真建模,船舶到达泊位时间间隔越小时,泊位利用率越高,AWT/AST保持在0.3左右,为港口潜力发掘与优化调度提供一定的理论支持。     

某港大型深水航道设计中几个关键问题的确定

根据某港的到港船型、周边港口的航道等级及船型预测,分析确定航道的等级、大型船舶的吃水及通航宽度,分析船舶航行的适应性,为航道的优化设计提供科学依据。     

基于最优化理论的船舶流量估计数学模型研究

对于港口和内河航运监管部门来说,准确的估计航道内船舶的流量是一项非常重要的工作,可以为港口的交通管理、航道的规划提供数据依据,提高航运交通的安全性。本文重点介绍了船舶流量估计模型的不同维度,建立了船舶流量特征的分析模型,最后结合最优理论和小波神经网络算法设计了船舶理论估计的最优模型,并对该流量估计模型进行了仿真。     

宁波-舟山港蛇移门40万t航道工程设计

蛇移门航道位于宁波-舟山港北部海域,采用世界最大的矿石船作为设计船型,是我国第一条设计建成并投入运营的40万t航道。受周边岛礁和港口布局等限制,航道水流条件复杂,船舶航行及靠泊条件差,所在海域为舟山通航条件最为复杂的水域之一,航道设计难度大。经综合分析航道特点及难点,提出合理的船舶交通流组织和通航方式,结合船模试验进一步优化航道设计方案,经理论计算和实船通航分析确定船舶通航窗口期,并给出试运行期实时潮流监测方案。     

基于人机交互-蚁群算法的船舶交通多航道调度优化

传统基于纯蚁群算法的船舶交通多航道调度优化无法根据实际情况调整船舶优先级,船舶占港时间较长,经济效益差,因此设计一种基于人机交互-蚁群算法的船舶交通多航道调度优化方法。建立多航道调度优化模型,明确各船舶调度策略,确定调度时间、等待时间最小的目标函数,建立避免调度过程中产生混乱和协调船舶交叉的约束条件;在调度优化中引入人机交互-蚁群算法,采用人工设置临时改变船舶工作的优先级,以此来提高港口工作效率,并设置算法的搜索顺序,完成船舶交通多航道调度优化的研究。在算例仿真中,为验证传统方法与设计方法的调度结果,设置港口参数并分析两方法的调度方案,结果表明设计的方法得到的方案能有效缩短船舶平均在港口的停留时间和恢复正常生产所需要的时间。     

内河工程船型分析

船型的选择是确定码头等级以及进港航道尺度的关键因素,它不仅直接影响港口工程的投资和建成后港、航系统的经济效益,而且还涉及接卸港条件和船舶本身营运的经济性。     

内河港口航道通过能力及改善研究分析

通过能力的高低是一项反映港口航道适航程度重要性能指标,是衡量疏通航道船舶能力标准。航道发生堵塞,危及船舶正常航行秩序,甚至船舶受阻甚至被迫停航,文中根据工程实例,客观的分析了航道堵塞主要原因,现对港口航道的通过能力进行了分析,对港口吞吐量进行了研究,并提出改善航道的研究方案。     

福建某新建电站配套码头工程航道通航条件影响论证

本文从海床演变、港口规划、工程水域条件等方面,分析工程选址可行性;在分析工程用途、实际船型和未来发展规划的基础上,提出代表船型;根据设计水位提出码头的通航技术参数;从水流条件、河床演变等角度,论证工程对航道条件的影响。经复核及论证,本工程选址符合相关规划,对附近航道影响较小。     

关于EEDI和最小推进功率综合优化的研究

论文建立了EEDI和船舶最小推进功率综合优化模型。EEDI优化需要满足IMO关于船舶最小推进功率的要求。为了协调船舶降低EEDI与满足船舶最小推进功率之间的矛盾,论文致力于发展一种有效且快速的、船舶最小推进功率约束下的船舶主尺度EEDI优化方法。目标函数EEDI的评估基于中国船舶科学研究中心开发的水动力性能数字化图谱。为了与图谱所涵盖的船型保持一致,论文中的船体变换采用仿射变换和Lackenby方法。为了说明该方法,选取VLCC为研究对象,并选取了不同的优化算法。计算结果表明:EEDI和船舶最小推进功率综合优化模型是合理且行之有效的,优化过程中每个方案都能得到一个光顺的船型。     

洋山四期工程泊位等级论证

为了科学地确定洋山深水港区四期工程泊位建设等级,综合分析了船舶大型化发展、全球港口航道等基础设施升级及长江沿线港口发展等趋势,结合洋山深水港区航线及进港船型特点,并充分考虑深水岸线资源的有效利用和建设超大型全自动化集装箱港口的需要,论证洋山四期工程建设10万吨级或以上大型深水泊位的必要性和可行性。     

双向通航港口船舶调度优化模型与算法

为提高双向通航港口船舶调度的安全性和调度效率,研究双向通航港口船舶调度优化模型和算法。考虑船舶属性和船舶交通状况等因素,基于船舶调度安全性、连续性和高效性要求,建立以单向/双向通航模式转换、航道与泊位协调和安全性为约束的双向通航港口船舶调度多目标优化模型;设计双向通航港口船舶调度多目标遗传算法获取最佳调度方案。对试验所求的调度方案进行一般性安全检验、双向通航安全检验和双向通航与单向通航转换安全性检验,结果表明:提出的双向通航港口船舶调度优化模型与算法能在保证安全的前提下有效获取船舶调度方案,提高双向通航港口船舶调度效率。     

基于排队论的东营港规划航道通过能力确定

为了评估东营港规划航道与港区的匹配程度,综合考虑船舶的航行安全及航道的服务水平因素,以排队论为基础,构建港口航道通过能力计算模型并提出代表船型的选取方法,计算得到可通过代表船型数量和货运量,最终得到东营港规划航道的通过能力。计算结果与东营港规划中预测结果进行比较,验证了模型的有效性和可信度。     

京杭运河船型标准化与航道适应性

为推进我国内河船型标准化进程,以京杭运河干散货船为例,对船型标准和系列实船数据进行分析,回归得到船舶总长、总宽和设计吃水的经验公式,确立不同五年规划下的船型各尺度标准化指标。同时,为提高内河船舶的航道通航适应性,探寻内河船型与航道发展的优质平衡点,基于通航标准探讨船型各尺度与航道弯曲半径、直线段双线底宽及通航水深的相互适应和协调发展关系,最终明确大宽浅船型的发展方向,为船型标准研究、运力结构优化、行业政策制定及资源优化配置提供借鉴。     

复杂环境条件下的航道通过能力研究

针对国外某河口港区吞吐量日益增长、乘潮窗口期有限、通航需求较高和通航环境复杂的矛盾,采用仿真试验方法进行航道通过能力分析。结合已建航道通航底高程和乘高潮水位分布反推不同船型在不同航向的乘潮窗口期;基于SIMIO软件建立包括码头、内锚地、航道、过驳船舶、外海过驳平台和浮吊,且考虑潮汐、潮流对船舶航行影响的仿真模型,通过试验验证包括航道在内的“港口-航运-过驳”系统能够完成的目标吞吐量,分析其通过能力。研究结果为该港区近期生产调度、远期扩建规划提供了重要依据,也可为类似工程提供参考。