基于标准船型的港口航道通过能力研究

论文摘要

航道是水路交通运输系统的重要组成部分,航道通过能力是水运行业发展水平的主要标志之一。港口航道是船舶航行作业系统的重要组成部分,是港口整体功能充分发挥的重要影响因素。为探讨港口航道通过能力的影响因素与计算方法,本研究对港口航道通过能力进行针对性的深入研究。借鉴水运工程学中航道通过能力与道路交通工程学上道路通行能力的相关概念与科研成果,本研究从系统的观点出发,确定港口船舶航行作业系统的要素及边界;根据港口航道通过能力的定义与分类和相关理论,确定港口航道通过能力的影响因素;结合国际航运业现状与发展趋势,选取四大主力船型的标准船型,基于此提出船型换算系数与港口航道通过能力影响系数的计算方法;运用离散事件系统仿真理论,以RockwellArena 10.0可视化交互集成仿真软件为模拟平台,构建了港口船舶航行作业系统仿真模型:以集装箱港区为例,通过对仿真数据的统计与分析得到单一船型到港时不同港口服务水平下的港口航道通过能力,并基于标准船型提出船型换算系数及其计算式;结合混合交通影响下的港口航道通过能力的相关数据,计算得到港口航道通过能力的影响系数。港口船舶航行作业系统是一个随机因素多、动态联系复杂、多级排队的随机服务系统。航道作为服务系统中至关重要的一个环节,其通过能力受到许多复杂因素的制约。为简化问题以便于建模,本研究在构建港口船舶航行作业系统仿真模型时,忽略进港航道混合交通的影响,将船舶到港规律、进港航道长度、港区泊位数量、船舶装卸效率、港区自然条件等因素量化并与仿真模型整合,为计算港口航道通过能力进行了有益的探索,提出了新的方法与思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与研究意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 航道通过能力
• 1.2.2 道路通行能力
• 1.3 论文主要工作
• 1.4 论文研究结构
• 2 港口航道通过能力基本概念
• 2.1 系统
• 2.1.1 系统概述
• 2.1.2 系统仿真
• 2.2 港口系统
• 2.2.1 港口生产作业系统
• 2.2.2 港口船舶航行作业系统
• 2.3 港口航道通过能力
• 2.3.1 港口航道通过能力的定义与分类
• 2.3.2 港口航道通过能力的影响因素
• 3 标准船型的确定与影响系数的计算思路
• 3.1 标准船型的确定
• 3.1.1 船队规模现状
• 3.1.2 标准船型的选取
• 3.2 船型换算
• 3.3 影响系数
• 4 港口船舶航行作业系统仿真模型构建
• 4.1 港口船舶航行作业系统建模
• 4.1.1 逻辑模型
• 4.1.2 仿真模型
• 4.2 参数说明与模型校验
• 4.2.1 参数说明
• 4.2.2 模型校验
• 5 港口航道通过能力计算与应用
• 5.1 沿海集装箱港区仿真参数
• 5.2 港口航道通过能力表达式
• 5.3 船型换算系数
• 5.4 港口航道通过能力影响系数
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢