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原文传递内河典型水域船舶领域建模研究

论文题名：	内河典型水域船舶领域建模研究
关键词：	内河水域;航行船舶;领域特征;桥孔设置;水位差异
摘要：	随着长江水域交通量、吞吐量的增加，以长江水域为代表的内河航运发展迅速，随之而来的是内河船舶在数量、吨位和航速上的增加，这导致内河船舶的航行风险逐渐加大，因此需要对内河水上交通进行更科学的管理和控制，其中构建科学合理的船舶领域模型是一个很好的切入点。　　为了获取内河典型水域的船舶领域模型，利用船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）数据来建立统计模型。通过网格化目标船周围水域，计算每一时刻下目标船周围距其最近他船所占的网格，叠加每时刻下他船的网格分布，得到单船的网格密度图，再进一步得到特定类型船舶的网格密度图。利用网格密度图和网格密度数据，得到船舶领域的形状和大小。将目标船按影响船舶领域的3种因素进行分类，分别分析船舶领域与3种影响因素之间的关系，构建出内河典型水域船舶领域模型。本文的研究成果如下：　　（1）船舶尺度对船舶领域的影响　　船舶领域的长度、宽度与船舶的长度、宽度成正比例关系。船舶领域的长度、宽度、面积与船舶的长度、宽度、面积的比值均随船舶尺度的增加而逐渐减小。枯水期下同类船舶的领域尺寸要略大于洪水期下船舶的领域尺寸。　　（2）船舶速度对船舶领域的影响　　船舶领域的长度与船舶的速度成正比例关系，而船舶领域面积与船舶面积的比值、船舶领域宽度与船舶的速度成反比例关系，领域中心与船舶中心存在偏移，这些特点与内河船舶在不同速度下的行为差异有关。　　（3）桥区水域对船舶领域的影响　　同一月份下不同桥区水域内船舶的领域特征、不同月份下同一桥区水域内船舶的领域特征之间均有差异，这些特征与各个大桥在不同季节下的桥孔设置和水位差异有关。　　分析结果表明：在内河典型水域航行船舶的领域特征均与传统的基于理论分析的船舶领域特征以及海上自由航行水域船舶的领域特征有较大的区别，所得结果对于内河船舶避碰、水上交通管理等具有一定的参考价值。
作者：	郑海涛
专业：	交通信息工程及控制
导师：	文元桥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文