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原文传递京杭运河船舶交通流特性研究

论文题名：	京杭运河船舶交通流特性研究
关键词：	内河航道;船舶交通流;交通特性;元胞自动机
摘要：	随着日益增长的水运需求，部分航线的通航压力大为增加，甚至出现局部拥堵，尤其是在船舶分布密度较大的航段上。为了提高航道通行能力，优化水运交通组织，需要对内河船舶交通流有深入的认识，以便合理阐述交通现象及其机理。本文根据京杭运河实测船舶通航数据，围绕船舶流量、速度和密度三个基本参数及其关系，统计分析其交通流特性;构建内河航道船舶交通流元胞自动机模型，以便综合分析自由流和非自由流状态下的船舶交通流特性，并与道路交通流特性进行比较，丰富了交通流理论。　　基于实际数据，统计了京杭运河上船舶的类型和尺度等特性，分析了船舶交通流流量、速度、密度三个基本参数的特性及其相关关系，讨论了符合京杭运河船舶交通流情况的最小统计时间间隔，为构建内河船舶交通流仿真模型奠定了基础。结果表明，目前单机船已经成为京杭运河上货物运输的主要运力，单机船的长度和宽度主要集中于30～50m和6～8m之间;推荐采用1h作为最小统计时间间隔分析交通流基本参数;京杭运河上的船舶流量和密度呈正比关系，处于自由交通流状态，船舶速度分布较为离散，且与密度、流量无关，这与道路交通流中的自由流是一致的。　　基于元胞自动机理论，讨论了内河船舶的元胞参数设置、考虑跟驰和追越的演化规则，采用MATLAB建立了双线航道的船舶交通流仿真模型，根据实测的自由流数据进行模型验证，并综合分析了自由流和非自由流状态下的船舶交通流特性，讨论了船舶当量对三参数关系和基础特征变量的影响，分析了交通瓶颈的形成、传播和影响范围。通过与道路交通流比较，尽管交通流构成差异性较大，但其交通流基本参数关系分布走向一致，表明交通流特性具有一定的代表性和普遍性。京杭运河船舶交通流的流量—密度关系分布呈倒V字形，速度—密度关系呈反比关系，与道路交通流中的Greenberg模型较为吻合，最大流量为35艘/h，最佳密度为6艘/km，阻塞密度约为19艘/km。
作者：	唐月明
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	廖鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文