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原文传递 基于元胞自动机的基尔运河船舶通行效率研究
论文题名: 基于元胞自动机的基尔运河船舶通行效率研究
关键词: 基尔运河;元胞自动机;船舶交通流;微观仿真;通行效率
摘要: 世界上存在很多航道、运河作为海运的重要通道,这些航道的交通情况受到了沿岸各国、使用国以及国际上其他海事组织的重视,这关系到海运的运输效率。以基尔运河为例,基尔运河是连接北海和波罗地海的人工水道,是世界上最繁忙的水路之一,每年会有30000至40000艘船舶通过该运河。在始发地和目的地的港口相一致的情况下,与围绕日德兰半岛(丹麦)的航线相比,船舶选择基尔运河的航线可节省463公里左右的行驶里程。
  由于船舶的发展逐渐表现出专业化、大型化和高速化的趋势,在航道中航行的船舶数目在不断增长,船舶交通的流量密度也随之增大,在一些航道中出现了加速超越、减速跟随、等待反向船舶通过等现象,这些现象对船舶在航道的通行效率以及航道的通行能力都产生了一定的影响。另外,随着船舶大型化和船舶交通流密度的进一步增大,许多航道运河出现了交通阻塞、事故频发等现象,这也对船舶通行效率造成了影响。因此,研究重要航道内船舶的行驶状态和行为对交通状况的影响、挖掘影响航道通行能力、船舶通行效率以及造成交通事故的原因是十分有必要的。
  本文根据基尔运河的航道数据建立了复杂航道情况下基于元胞自动机的船舶交通流模型,同时将轨道交通领域的移动闭塞和固定闭塞系统理论的思想引入并做调整后应用到基尔运河的船舶交通流研究中。通过船舶的微观仿真模拟分析,得到了基尔运河中船舶行为特征与规律,研究了影响船舶交通流效率的关键因素,同时发现了基尔运河船舶通行效率的瓶颈所在。最后,本文对交通流瓶颈以及其他通行效率的影响因素做了策略优化来提高基尔运河船舶通行效率,并给出了针对基尔运河运营商的运营建议。
作者: 李超
专业: 交通运输工程
导师: 郑建风
授予学位: 硕士
授予学位单位: 大连海事大学
学位年度: 2021
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