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基于优化理论的长江潮流河段锚地利用率研究
| 论文题名： | 基于优化理论的长江潮流河段锚地利用率研究 |
| 关键词： | 锚地利用率;潮流河段;优化理论;模拟退火算法 |
| 摘要： | 随着国家“一带一路”战略的实施，长江沿线的港口得到了快速发展，特别是南京以下12.5m航道整治工程的实施，船舶通航条件有了较大改善。然而与港口、航道发展相配套的锚地设施却发展滞后，锚泊船对锚地的急切需求与发展滞后的锚地设施之间的矛盾逐渐显现，锚地数量不足、利用率低下、锚地发展规划滞后不仅制约着港口的发展，还会给锚泊船的锚泊安全带来一定威胁。如何最大化地利用紧缺的锚地资源，提升锚地利用率显得尤为重要，并且意义重大。 本文在分析长江潮流河段通航环境的基础上，结合相关调研，重点分析了长江潮流河段锚地使用存在的问题。结合长江潮流河段锚泊船锚泊时的特征，文章阐述了两种锚地利用率（瞬时利用率和平均利用率）的概念，分别分析了影响两种锚地利用率的因素。其中，影响锚地瞬时利用率的主要因素为锚泊方式、锚位面积、锚泊船间距和锚位布局等。而影响锚地平均利用率的因素除了上述因素外，锚泊船的锚泊时间也是主要因素。并通过对各影响因素的分析研究，构建了锚地利用率影响因素作用机理模型。 以提升锚地瞬时利用率为目标，文章研究了锚泊船的锚位布局问题。通过对锚位布局参数的识别、分析，结合长江潮流河段锚泊船的锚泊特征，运用优化理论构建了与长江潮流河段相适应的锚泊船锚位布局优化模型。即在一个已知宽度的矩形锚地中，研究锚位圆的排列布局，使得矩形锚地的长度最小（锚地利用率最大）。 鉴于锚位圆平面布局问题求解的难度和复杂性，本文将锚位圆在锚地中的布局优化问题转化为一个二维平面布局优化问题，在分析各种求解二维平面布局优化问题算法的基础上，提出了通过合理设计决策变量、退火策略，运用模拟退火算法进行求解的思路，并给出了相应的求解流程图。 最后，通过一个实例验证了运用模拟退火算法解决锚位布局优化模型的可行性与有效性，并求出了锚地利用率最大化下的锚泊船锚位布局方案。实例的计算结果表明，本文构建的锚泊船锚位布局优化模型能够为长江潮流河段锚地的规划、设计及建设提供理论和技术支持，并为长江潮流河段锚地定点锚泊制度的制定、实施提供理论支撑。 |
| 作者： | 唐成港 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 刘敬贤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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