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基于元胞自动机的三峡坝前船舶积压态势仿真研究
| 论文题名： | 基于元胞自动机的三峡坝前船舶积压态势仿真研究 |
| 关键词： | 船舶积压;航行规则;元胞自动机;积压态势仿真 |
| 摘要： | 长江航运业在我国交通运输业中一直占据着重要的战略地位。近年来随着长江经济带建设的逐步推进，国家对长江航运业的重视程度显著提高。长江航运运输需求逐年攀升，但三峡船闸通过能力有限，其通过能力不足与船舶过闸需求增加的矛盾日益显著。自2011年长江航运货运量突破亿吨开始，三峡坝前船舶积压现象愈加严重，特别是在大风大雾、汛期、船舶流量大、船闸检修等时段，三峡坝前船舶滞留情况更加严重。 三峡坝前船舶积压问题对坝区通航管理工作带来巨大压力，船舶积压会给周边环境、社会、经济财产安全造成一定程度的影响。对三峡坝前船舶积压问题进行研究势不容缓，因此本文构建了三峡坝前船舶交通流元胞自动机模型，对船舶积压态势进行了仿真研究，探究了元胞自动机在内河航运安全的应用；有利于准确把握坝前船舶积压形成及演化规律；有助于坝前应急方案的提出及验证；对减轻三峡坝前船舶积压问题有一定指导意义。 本文以三峡坝前船舶积压问题为研究对象。通过对三峡坝前船舶积压现状的分析，归纳出船舶积压的五大重要原因：货运量增加、大风大雾、船闸检修、汛期大流量、其他因素。结合对船舶、锚地、船闸、航道条件的调查研究，合理划分元胞尺寸，并设置船舶进出锚地规则、船舶换道规则、锚地船舶停靠规则、锚地停靠影响范围内的船舶航行规则以及船舶过闸规则。以N-S模型为基础，结合藤井模型和排队论，建立三峡坝前船舶交通流元胞自动机模型，首先模拟船舶在正常情况下的船舶积压情况；然后分别构建大风大雾、货运量增加、船闸检修、汛期大流量四种最重要影响因素下的船舶通航CA模型，通过改变参数条件，研究四类因素对船舶积压态势的影响程度。仿真结果表明，船舶流量增加量不大的时候，在短期内对船舶积压态势的影响不是特别明显，但是当船舶增加量较多（7%以上）或者持续时间较长（17天以上）的时候，船舶流量增加对船舶积压的影响就十分显著；从短期来看，四种船舶积压影响因素中，船闸大修和汛期大流量对船舶积压演化的影响最为明显，最终产生的积压数量最多，影响也最为严重。 |
| 作者： | 余燕平 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 刘清 |
| 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 |
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