施工河段船舶航行诱导中航路选择问题研究

发布时间：2023-03-04 10:35

　　近几年,“一带一路”和“海洋强国”国家战略的实施使得水上工程建设等活动密集展开。与此同时,水上货物运输也在此契机下发展起来,另外还伴随着科技进步带来的船舶大型化,这些大环境促使水上船舶交通流密度不断增加,尤其存在施工作业区的重要内河通道交通越来越繁忙。在这样的背景下,水运船舶航行通过这些存在水上施工作业区的重要内河河段面临着异常复杂交通环境。一方面,原本可航行区域由于施工作业区的存在而禁止通航;另一方面,工程船在不同施工作业区之间穿行与航道内正常航行的船舶产生交叉相遇,并且不同航路上船舶在工程船穿插的位置处进行交汇。这些复杂的通航条件,严重影响了水运船舶在存在施工作业区的河段的正常航行,甚至形成了河段拥堵的局面,使得施工河段通航效率降低。为了给经过存在施工作业区河段的船舶选择一条合适的能以最少航行时间通过该区域的航路,与此同时能实现施工河段船舶交通流密度的宏观控制,论文通过以交通流诱导中的核心理论交通流预测和动态交通流分配为理论基础,研究施工河段船舶航行诱导中航路选择问题。本文以存在施工作业区的河段并且工程船在河段内穿行与航路内船舶航行形成交叉节点为船舶航行诱导中航路选择的环境背景,以...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 航路选择及组织优化
        1.2.2 最优行车路径选择
    1.3 本文主要研究内容及结构
2 交通流诱导及船舶交通流理论
    2.1 交通流诱导理论
        2.1.1 交通流诱导系统
        2.1.2 动态交通流分配理论
        2.1.3 船舶航行诱导
    2.2 船舶交通流理论
        2.2.1 船舶交通流基本要素
        2.2.2 通过能力
        2.2.3 船舶间时距分布
3 多断面船舶交通流量预测
    3.1 航路船舶流量的相关性
    3.2 模型理论依据
        3.2.1 时间序列分析
        3.2.2 状态空间模型
        3.2.3 卡尔曼滤波算法
    3.3 基于状态空间的多断面船舶流量预测
        3.3.1 预测流程
        3.3.2 实例
4 船舶航行时间预测
    4.1 影响因素
        4.1.1 船舶航行避让规则
        4.1.2 工程船穿行
        4.1.3 水流条件
    4.2 阻抗函数分析
        4.2.1 基本思想
        4.2.2 时间阻抗函数
    4.3 冲突延误时间
        4.3.1 船舶交通冲突
        4.3.2 工程船穿行造成的冲突延误时间
        4.3.3 不同航路交汇冲突延误时间
    4.4 预测航行时间确立
5 最短路求解及实验
    5.1 最短路问题
    5.2 最短航路求解算法
        5.2.1 Dijkstra算法
        5.2.2 改进的Dijkstra算法
    5.3 实验及结果分析
        5.3.1 场景建立
        5.3.2 数据分析与处理
        5.3.3 结果与分析
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录A 预测代码
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3754128