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乘潮LNG船舶对航道通过能力的影响研究
| 论文题名： | 乘潮LNG船舶对航道通过能力的影响研究 |
| 关键词： | LNG船舶;航道通过能力;排队论;时空资源消耗 |
| 摘要： | 随着我国对生态文明建设的不断推进，传统的高能耗、高污染的工业模式逐步转向可持续、可循环的绿色经济模式。天然气具有清洁环保、经济实惠、安全可靠等优点，是未来能源发展的重要方向。我国大部分天然气是通过沿海液化天然气（LNG，LiquidNaturalGas）接收站进口而来，天然气的广泛使用带来海上LNG贸易运输的繁荣。近年来我国沿海港口已建设多个大型LNG接收站，海上LNG运输船对国内港口来说属于新兴事物，对于LNG船舶的航行要求及作业过程研究较浅。由于LNG船舶的船体结构及所载货物的特殊性，根据规则要求需要交通流管制、设置移动安全区以及全潮通航，这给水深条件不足的航运繁忙（局部时段繁忙）水域带来了巨大的挑战。 目前对于LNG船舶航行过程研究尚处于起步阶段，对于水深不足的港区研究较少，对因LNG船舶航行规则产生的异质交通流研究尚处于摸索阶段。为了量化分析大型LNG船舶乘潮航行时对航道通过能力的影响，提高航道资源利用率。本文从航道时空资源的角度分析LNG船舶乘潮航行对航道通过能力的影响，依据其航行特征建立时空资源消耗模型，基于排队论理论开展仿真并在浙江乐清湾LNG接收站的码头设计、交通管理和通航影响分析中应用。本文主要工作包括以下方面： 1.通过对LNG船舶进、出港全过程及其特殊航行规则的分析，构建基于时空资源消耗理论的LNG船舶航行模型；根据船舶跟驰理论和交通流数据建立基于时空资源消耗理论的普通船舶航行模型；对LNG船舶靠、离泊时对航道交通流的影响以及因LNG船舶的特殊航行要求，导致的普通船舶汇入、汇出交通流进行分析；构建时空资源图来呈现LNG船舶航行过程。 2.对大型LNG船舶进、出港航行时所需的船舶下沉量以及由其所组成的富余水深进行分析，计算大型LNG船舶航行所需乘潮高度；根据潮汐统计数据以及基于航海实践的潮汐推算方法确定乘潮时间窗。 3.基于排队论理论构建进港排队系统和出港排队系统，其中进港排队系统是由M/D/c模型和M/M/c模型串联组成，出港排队模型由M/D/c模型组成。利用Matlab程序分别对航道的进港通过能力以及出港通过能力进行分析，二者之和为航道的总体通过能力。 4.以浙江乐清湾地区作为研究水域，分别利用基于时空资源消耗理论的计算模型以及基于排队论的仿真模型来得到LNG船舶进、出港时的航道通过能力，并分别利用计算模型以及仿真模型来对影响航道通过能力的因素进行分析，根据模型分析结果提供可以提升航道通过能力的建议。 |
| 作者： | 高翔 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 牟军敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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