基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度方法研究与实现
发布时间：2021-04-24 02:57
内河河口外接大海,内联内河航道,由于其离外海近,交通便利,大量内河港口沿内河河口段航道建设。由于受到潮汐和洋流的冲击,其河口段的航道会受到淤泥的侵蚀,使得航道变浅甚至改道,由于疏浚河口航道需要的费用高、频次多,因此,沿海非重大国家级工程较难得到持续的整治,由此导致一般河口段的航道复杂、水域中船舶通航风险高,交通安全压力大,且船舶进出港的调度困难。如何采用现代信息技术实现船舶进出港的可视化调度,同时,采用智能化的调度算法为船舶的进出港调度提供辅助决策支持,是当前亟待解决的问题。针对上述需求,结合“互联网+”等方法,本文提出了一种基于数字动态航道的内河河口段船舶进出港调度方法。论文主要研究工作如下:（1）依托百度地图的内河河口段动态数字航道设计。通过分析内河河口段的航道特点,以百度地图为基础,基于AIS历史数据挖掘河口段航道边界与主航线,结合潮汐水深点绘制动态等深线,构成能实时动态刷新船舶可航水域的数字航道,用于支撑内河河口段船舶进出港调度过程的动态管控。（2）建立基于内河河口段动态数字航道的潮汐航道船舶进出港调度模型。考虑潮汐、锚泊、进港、卸载、出港等船舶进出港过程及其约束条件,针对内河...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题背景及意义
1.3 国内外研究与发展现状
1.3.1 动态数字航道的研究现状
1.3.2 船舶进出港调度方法研究现状
1.4 本文所做的工作
1.5 本文的组织结构
第2章 内河河口段数字航道设计方法研究
2.1 基于百度地图的内河河口段数字航道构建方案
2.1.1 基于百度地图的内河河口段数字航道的特点
2.1.2 基于百度地图的内河河口段数字航道的方案设计
2.2 内河河口段航道等深线拟合方法
2.2.1 针对河口段离散等深点的三角网绘制的改进
2.2.2 河口段数字航道动态等深线的拟合
2.3 基于船舶AIS数据的主航线与历史航道边界分析方法
2.3.1 改进DBSCAN的内河河口段的航迹点聚类
2.3.2 内河河口段主航线拟合
2.3.3 基于AIS历史数据的航道边界寻找方法
2.4 基于百度地图的内河河口段船舶动态可航区域获取方法
2.4.1 基于百度地图的内河河口段船舶动态可航区域的获取
2.4.2 基于百度地图的内河河口段船舶动态可航区域的界定
2.5 本章小结
第3章 内河河口段船舶进出港调度模型的构建
3.1 内河河口段船舶进出港调度特点
3.1.1 内河河口段港口主要特征
3.1.2 内河河口段船舶进出港调度流程
3.2 理想状态下的内河河口段船舶进出港调度模型设计
3.2.1 进出港船舶调度模型约束条件
3.2.2 进出港船舶调度模型
3.3 内河河口段船舶进出港调度模型修正
3.3.1 在航船舶靠离泊参数修正
3.3.2 在航船舶进出内河河口的参数修正
3.4 本章小结
第4章 内河河口段船舶进出港调度算法设计
4.1 模拟退火遗传算法的基本原理
4.2 改进型模拟退火遗传算法的设计
4.2.1 染色体表示与调度编码
4.2.2 遗传算子优化与自适应概率改进
4.2.3 混合算法流程与整体算法伪代码
4.3 河口段船舶进出港调度算法验证与分析
4.4 本章小结
第5章 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统的设计与实现
5.1 系统方案设计
5.1.1 系统需求分析
5.1.2 系统功能结构
5.1.3 系统总体架构
5.2 系统软件实现框架与建模设计
5.2.1 内河河口段船舶进出港调度系统软件架构设计
5.2.2 内河河口段船舶进出港调度系统设计建模
5.3 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统实现
5.3.1 系统环境配置与数据采集过程说明
5.3.2 基于船舶AIS数据的历史航道边界与主航线的实现
5.3.3 内河河口段船舶进出港调度计划的实现
5.4 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统测试
5.4.1 基于百度地图的数字航道功能测试
5.4.2 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度功能测试
5.4.3 系统性能测试
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A
攻读硕士学位期间参加的项目
本文编号：3156540
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题背景及意义
1.3 国内外研究与发展现状
1.3.1 动态数字航道的研究现状
1.3.2 船舶进出港调度方法研究现状
1.4 本文所做的工作
1.5 本文的组织结构
第2章 内河河口段数字航道设计方法研究
2.1 基于百度地图的内河河口段数字航道构建方案
2.1.1 基于百度地图的内河河口段数字航道的特点
2.1.2 基于百度地图的内河河口段数字航道的方案设计
2.2 内河河口段航道等深线拟合方法
2.2.1 针对河口段离散等深点的三角网绘制的改进
2.2.2 河口段数字航道动态等深线的拟合
2.3 基于船舶AIS数据的主航线与历史航道边界分析方法
2.3.1 改进DBSCAN的内河河口段的航迹点聚类
2.3.2 内河河口段主航线拟合
2.3.3 基于AIS历史数据的航道边界寻找方法
2.4 基于百度地图的内河河口段船舶动态可航区域获取方法
2.4.1 基于百度地图的内河河口段船舶动态可航区域的获取
2.4.2 基于百度地图的内河河口段船舶动态可航区域的界定
2.5 本章小结
第3章 内河河口段船舶进出港调度模型的构建
3.1 内河河口段船舶进出港调度特点
3.1.1 内河河口段港口主要特征
3.1.2 内河河口段船舶进出港调度流程
3.2 理想状态下的内河河口段船舶进出港调度模型设计
3.2.1 进出港船舶调度模型约束条件
3.2.2 进出港船舶调度模型
3.3 内河河口段船舶进出港调度模型修正
3.3.1 在航船舶靠离泊参数修正
3.3.2 在航船舶进出内河河口的参数修正
3.4 本章小结
第4章 内河河口段船舶进出港调度算法设计
4.1 模拟退火遗传算法的基本原理
4.2 改进型模拟退火遗传算法的设计
4.2.1 染色体表示与调度编码
4.2.2 遗传算子优化与自适应概率改进
4.2.3 混合算法流程与整体算法伪代码
4.3 河口段船舶进出港调度算法验证与分析
4.4 本章小结
第5章 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统的设计与实现
5.1 系统方案设计
5.1.1 系统需求分析
5.1.2 系统功能结构
5.1.3 系统总体架构
5.2 系统软件实现框架与建模设计
5.2.1 内河河口段船舶进出港调度系统软件架构设计
5.2.2 内河河口段船舶进出港调度系统设计建模
5.3 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统实现
5.3.1 系统环境配置与数据采集过程说明
5.3.2 基于船舶AIS数据的历史航道边界与主航线的实现
5.3.3 内河河口段船舶进出港调度计划的实现
5.4 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统测试
5.4.1 基于百度地图的数字航道功能测试
5.4.2 基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度功能测试
5.4.3 系统性能测试
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录 A
攻读硕士学位期间参加的项目
本文编号：3156540
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3156540.html
