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原文传递水网航道交通容量计算模型研究

论文题名：	水网航道交通容量计算模型研究
关键词：	水网航道;交通容量;时空资源;网络最大流;计算模型;船舶流割树法;图论
摘要：	水路运输是我国进出口商品的主要运输方式，其中内河航运是国家综合运输体系的重要组成部分。内河航道是内河航运最基本的必备条件，其中骨干航道是跨区域和跨省市内河运输的主要通道，是区域经济发展的有力支撑。在内河水运体系中，水运较发达地区的航道往往成网状分布，交通流结构复杂，水网航道已经成为阻碍区域经济发展的一个重要因素。航道通过能力是反映航道适航程度的一项重要性能指标，是决定整个水运交通系统发展的基础。　　从当前国内外的研究现状来看，关于航道通过能力计算的研究，主要是以某一航段、港口或者船闸等作为对象进行研究，这些研究在航道规划、设计、交通管理等方面发挥了很大的作用。但水网航道是一个动态的复杂系统，水网航道干线与支线、干线与干线、支线与支线之间相互交叉连接，而且不同等级的干线航道和不同等级的支线航道之间无论是在船舶的通航尺度还是船舶通航能力等方面都有较大的差异，以往的研究方法并不能精确地计算其交通容量，因此，水网航道交通容量的计算模型及其算法的研究还有待进一步研究。本文运用时空消耗、图论及网络最大流理论来研究水网航道交通容量，无论是在宏观决策还是在微观管理方面，都有着重要的作用。　　论文选取浙江省湖州市地区部分水网航道作为研究对象，首先运用时空消耗理论求解水网中每一航段容量，为论文的写作奠定基础。在此基础上，运用图论理论，简单地分析水网航道的网络拓扑结构特性，详细阐述网络最大流问题，分析出水网航道交通容量问题属于多起讫点多种船舶流网络最大流问题，运用船舶流割树法求解水网航道交通容量。基于以上研究思想，本文的研究成果主要包括: 　　一、综合国内外研究现状，系统分析评价了目前主要方法的优缺点。对水网航道交通容量定义进行了深入分析，最终得出当水网达到供需平衡时，狭义水网航道交通容量和广义水网航道交通容量是相等的结论，两者是可以统一的。　　二、研究完善了船舶流在多起讫点网络流模型中的应用理论，得出船舶流水网航道交通容量问题实际上是多起讫点多种船舶流网络最大流问题，从而得到解决水网航道交通容量问题的新思路。　　三、首次把图论中的网络流割树概念引入船舶流网络模型，结合船舶流特点，研究得出船舶流割树的基本性质，给出了水网航道交通容量的计算方法。极大地提高了水网航道交通容量计算的效率，适合在大规模水网中应用。
作者：	段丽红
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：	2013
正文语种：	中文