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原文传递水网航道通过能力研究

论文题名：	水网航道通过能力研究
关键词：	水路运输;水网航道;通过能力;时空消耗分析;计算机仿真
摘要：	水路运输具有运能大、成本低、能耗低、污染小、占地少等特点，符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的要求，在承担能源、大宗物资和重大装备等方面有着明显优势。研究水网航道的通过能力，增加对复杂水网中船舶交通流流动机制的理解，可以有效地评估水网地区的航道利用现状，为水上交通组织、港口及航道规划提供决策支持，具有重要的理论意义和实际应用价值。　　目前，通过能力的研究主要集中在通道式航道或者交通较为密集的港口、船闸，水网航道通过能力研究尚处于起步阶段。由于水网的网状结构特征，船舶之间、节点之间相互作用复杂，现有的方法、模型不能直接应用于水网，水网交通流和通过能力仿真模型的研究尚处于探索阶段；水网与路网有一定的相似性，国内外对于路网的研究较为成熟，已有部分研究人员借鉴其路径选择模型进行了水路交通方面的研究。但道路交通与水路交通存在差异，路网领域相关方法模型应用于水网航道需要进行修改和完善。　　本文以内河水网作为研究对象，基于时空消耗分析建立了水网通过能力理论计算模型。利用仿真软件SIVAK对不同交通组织情况下的水网航道船舶交通流进行了仿真。结合离散选择模型、模糊逻辑和因子分析，提出了水网路径选择模型，在此基础上，利用计算机仿真技术，开发航道通过能力仿真软件，对水网航道的通过能力进行仿真模拟和预测。　　具体研究工作包括以下几个方面：　　（1）通过调研获取浙北水网的自然环境、航道环境特征，运用统计工具分析所研究水域的船舶交通流，为通过能力理论计算及仿真奠定基础。　　（2）根据浙北水网船舶航行实测资料回归出适合于内河水网航行特点的船舶安全间距模型。结合船舶的行为特征，为不同水网节点类型计算出节点处船舶交通时空损耗，并最终建立水网通过能力模型。通过实际对比，所建立的模型能够较真实地反映了水网地区船舶通过能力，通过分析船舶流组成，船舶长度、速度等参数变化进一步分析了其对通过能力的影响，为水网地区航运管理，水运挖潜提供有益参考。　　（3）利用仿真软件SIVAK对所选定的水网交通流进行仿真，分析不同的交通组织模式（双向通航，单向通航、停航或混合模式等）下，船舶通过能力、等待时间和平均速度。　　（4）根据网状结构模型下水网地区航道船舶路径选择行为特征，基于离散选择模，结合模糊逻辑与因子分析，构造一种水网航道船舶路径选择模型。在该模型的基础上，实现航道通过能力的计算机仿真模拟；通过仿真实验，验证模型的准确性和可靠性，并利用仿真软件进行仿真试验，对所研究水网航道的交通流进行预测和分析。
作者：	陈琳瑛
专业：	交通信息工程及控制
导师：	牟军敏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文