多智能体仿真在LNG码头选址及港口规划中的应用

液化天然气(LNG)船舶进出港进行的严格交通管制会影响港口的运营,因此在港口规划阶段须审慎决策LNG码头选址及布局问题。应用自主开发的《基于多智能体信息交互的港口运营系统仿真软件(简称:APSS)V1.0》,建立可模拟涵盖LNG船舶通航影响机制的港口运营系统仿真模型;以实际工程为例,系统探讨LNG船舶通航对近、远期港口运营影响问题的思路和方法;结合水域通航环境特点提出远期优化措施。研究结果可辅助港口规划制定。     

开敞岛礁海域环境大型LNG码头规划布置关键问题*

舟山群岛海域规划有多个LNG重要港址,对于保障长三角天然气供应具有关键作用。LNG码头具有自身建设要求高和对外排他性强的特性,在舟山群岛海域为代表的开敞岛礁海域建设具有较大技术难度。以舟山六横和上海洋山LNG码头为例,系统分析开敞岛礁海域对LNG码头规划布置的影响,分析码头和航道布置关键问题,论证多个大型LNG泊位联合布置的安全间距,研究LNG船舶通航安全和通航效率影响,提出LNG码头规划布置方案。结果表明,开敞环境下布置多个大型LNG泊位时,与掩护条件较好时相比应适当增加安全间距,注意横风、横流以及斜顶流的影响,确保船舶通航安全,要控制LNG合理运输规模,采取通航优化措施,提升区域船舶通航效率。     

连云港港主航道远期适应性及通航标准

以连云港港主航道工程为实例,综合航道与规划港口岸线资源的长远匹配性,对远期航道的适应性及通航标准进行分析。基于ANYLOGIC多智能体仿真建模平台,采用面向对象的建模方法,建立涵盖船舶进出港、锚地、航道和码头生产等环节组织实施全过程的连云港主航道水域港口运营系统仿真模型。综合远期港口通过能力、航道服务水平以及航道宽度合理性3方面分析,提出远期航道通航标准。     

天津港大港港区LNG双泊位联合运行通航管理方案*

为满足北方地区冬季LNG高峰期保供目标,部分渤海沿海港口在同一港池内规划布置双LNG泊位。鉴于双泊位联合运营下的LNG船舶关联性强且操纵难度高的特点,有必要对LNG双泊位联合运行进行调度管理方案研究。以国内首座正式投产运营的LNG双泊位为例,基于船舶操纵模拟仿真方法,通过分析LNG船舶航行对航道通航效率影响及相邻泊位联动性,提出双泊位运营下的LNG船进出港优先级。在此基础上,结合LNG双泊位运营特点和通航管理规则,制定近期和远期不同阶段的船舶联合调度组织模式。研究结论可为单港池LNG双泊位的通航管理提供决策依据。     

营口港仙人岛港区LNG码头选址规划方案

仙人岛港区是环渤海地区重要的大型综合性港区,属于双堤环抱空间格局,规划大型泊位多,船舶流量密集。LNG码头具有一定的特殊性和排他性。针对在环抱式港池内LNG码头选址和规划存在的问题,以仙人岛港区为例,集成利用多项模型技术研究通航安全、通航影响、陆域安全、泊位布置和空间利用等,提出LNG码头选址、码头泊位及水域布置方案,对仙人岛港区建设LNG码头起到了关键技术支撑。     

沿海集装箱港区泊位装卸效率对单线航道利用率的影响*

随着港口现代化与船舶大型化的发展,沿海集装箱港区的泊位装卸效率也在迅速提高,单线航道利用率也受到了影响。基于计算机仿真技术,建立沿海集装箱港区船舶进出港作业系统仿真模型,着重研究泊位装卸效率对单线航道利用率的影响规律,为港口规划和建设决策提供参考。研究结果表明:提升泊位装卸效率可提高单线航道利用率,港区在提升泊位装卸效率来增加港口通过能力的同时,要兼顾其对航道利用率的影响,否则将会导致航道利用率过高,造成航道拥堵,降低航道服务水平等级。对于实例中的港区规模,建议装卸效率提升幅度不宜超过13%。     

试论吴淞口外大型船舶顺流进口靠泊前的掉头操纵

随着上海加快建设“国际航运中心”的发展需要,上海港港口的发展突飞猛进,长江口深水航道疏浚工程达到12．5米的基准水深,上海港内的大部分码头泊位已搬移到吴凇口外,长江内的沿岸港口的新建,带来进出上海港的船舶大型化和深吃水化趋势尤为明显,港口通航密度日趋拥挤,昭舶在此水域操纵能力受到严重限制,直接威胁到来往船舶的通航安全,同时水域内大型重载船舶的靠离泊操纵对该水域的航行安全带来许多潜在的风险,     

进出灌河船舶引航风险与措施

船舶引航工作对船舶的进出港安全、港口的高效率运营、保护港口水域环境都发挥着巨大的作用,但同时又具有极大的风险性和挑战性。灌河外通黄海,海河相通,分海港和内河两大作业区,有船舶进出航行。针对灌河复杂的通航环境及大幅度增加的通航密度,对该水域的船舶引航风险进行分析,指出气象、水文条件复杂,航道狭窄、转向点多且转向角度大,船舶种类多、通航局面复杂,被引船舶因素和船员等四个引航风险因素,并提出降低引航风险的措施,以保障船舶引航安全。     

舟山中部港域能见度不良时船舶进出港航行探讨

舟山中部港域岛礁众多、船舶通航密度较大、能见度不良等使得进出港口水域环境复杂,水域船舶进出港航行风险增大。基于此,从能见度不良时的港口管理规定、水域地理环境、航行风险、航行安全影响因素以及安全航行措施等方面对船舶进出中部港域安全航行进行探讨,从而为水域安全生产提供保障。     

大型船舶进出洋山港四期码头交通组织

为满足开港后的通航需求,在船舶交通流调查的基础上,结合洋山港通航环境特征,综合分析洋山港四期大型船舶进出港的通航风险。根据大型船舶的操纵特性和港口泊位特点,建立主航道船舶航行的优先级和进港船舶交通顺序,并通过船舶操纵模拟试验,提出优化出口船与套泊船和延迟开航船舶的交通组织措施和建议。该方案的实施将有助于保障洋山港大型船舶的通航安全,促进洋山港运营效率的提升。     

面向复杂环境的LNG码头合理布局规模仿真案例分析

LNG船舶通过限制性航道进出港时须采取一定的管控措施,具有显著的排他性,布局LNG码头时须确定合理的码头规模,以保障港区各类船舶通航效率。基于多智能体复杂系统的混合模拟仿真建模方法,以宁波舟山港六横港区南侧岸线新布局LNG码头研究为例,建立不同的仿真情境,通过设定的指标进行评价分析,研判在一定通航管控措施条件下六横港区南侧LNG码头合理布局规模,为港口码头布局和岸线合理利用提供决策依据。     

船舶进出港安全时距对沿海散货港区航道通过能力的影响*

沿海散货港区规模化以及散货船舶大型化的趋势对航道航行安全性以及航道通过能力提出了更高的要求.船舶进出港安全时距作为控制同向进出港船舶尾随时间的安全参数,是影响沿海航道通过能力的因素之一.基于港口船舶航行作业系统,利用Arena仿真软件构建模型,研究不同条件下安全时距对沿海散货港区航道通过能力的影响,并将其应用于实例分析.仿真试验结果表明:安全时距与航道通过能力之间呈负幂函数关系;安全时距对双向航道通过能力影响程度更为显著;货物流向变化对二者的敏感关系影响并不明显;单线航道受安全时距的影响程度随通航历时的增加呈递减趋势.     

舟山小干大桥通航研究

舟山市普陀区小干大桥连接舟山本岛与小干岛,跨越沈家门西港区。沈家门港是我国著名的渔港,为渔船避风、补给、水产集散,客货运输的综合性港口。沈家门西港区航道由小干岛、马峙岛与舟山本岛所围成,两岸码头众多,航行船舶的组成较为复杂。在分析舟山小干大桥所在的沈家门西港区海道条件、航道条件、港口情况的基础上,从通航的角度,对拟建的舟山小干大桥选址进行分析、对通航净宽进行计算,并结合桥区航道条件,论证通航净空尺度。     

Shipma软件在港口工程设计中的应用

船舶靠离泊操纵的安全性及其通航环境影响论证是港口工程设计中必须考虑的要素,本文以某海外大型港口扩建工程项目为例,利用Shipma软件模拟船舶靠离泊和通航过程,针对平面方案量化船舶靠离泊安全条件,评估相关水域通航环境,利用该软件可以为类似项目的科学决策以及码头建成后的有效使用提供充分的依据和可靠的支撑.     

复杂水域船舶进出港全过程仿真建模方法

本文对比分析了国内外应用各种建模方法在船舶通航研究中的优缺点,提出了一种基于多智能体信息交互的港口运营系统仿真建模方法,旨在拟实反映复杂水域船舶进出港的全过程。结合多智能体系统仿真理论、离散事件仿真理论与多元数据统计分析方法,实现了对复杂水域船舶进出港全年全过程的精细化仿真,并系统总结了可通过建模解决的关键研究问题。     

日照港30万吨级原油码头航道船舶操纵模拟试验研究分析

利用大型船舶操纵模拟器对航道航行水域进行模拟试验研究,包括不同风、浪、流等环境下操船危险度及安全评价结果,进、出港所需时间,并推荐航道的合理宽度,为工程结构设计和操船规程的制定提供可靠依据。     

Local path planning method of the self-propelled model based on reinforcement learning in complex conditions

Conducting hydrodynamic and physical motion simulation tests using a large-scale self-propelled model under actual wave conditions is an important means for researching environmental adaptability of ships. During the navigation test of the self-propelled model, the complex environment including various port facilities, navigation facilities, and the ships nearby must be considered carefully, because in this dense environment the impact of sea waves and winds on the model is particularly significant. In order to improve the security of the self-propelled model, this paper introduces the Q learning based on reinforcement learning combined with chaotic ideas for the model＇s collision avoidance, in order to improve the reliability of the local path planning. Simulation and sea test results show that this algorithm is a better solution for collision avoidance of the self navigation model under the interference of sea winds and waves with good adaptability.     

单航道多泊位的液化天然气码头建设规模仿真研究

液化天然气(LNG)船舶进出港时通航排他性强,有必要进一步研究LNG码头适宜规模,以科学引导大型LNG接收站建设.基于多智能体信息交互的港口运营系统仿真方法,建立单个LNG港址单向专用航道模型,研究高负荷状态下2～6个LNG泊位时的船舶进出港及接卸作业全过程,评估LNG船舶相互影响状况下的进出港效率.结果表明,基于目前一般通航规则,单个港址LNG泊位数量2个较优,3个相对平衡,不宜超过4个.当达到4个泊位时,船舶进出港效率明显下降,潜在运营风险较高;且随着泊位数量进一步增多,效率会持续下降.