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原文传递风流作用下的内河船舶领域模型及应用研究

论文题名：	风流作用下的内河船舶领域模型及应用研究
关键词：	风流作用;船舶领域模型;通过能力;验证计算
摘要：	随着我国内陆腹地经济的快速发展，内河航运作为承载内陆腹地的一项经济廉价的运输方式得到了飞速发展，以长江为例，长江为我国第一大河流，是贯通东西的水上运输大动脉，是我国规划的“三横一纵”内河交通运输网的重要组成部分，是我国唯一贯穿东、中、西部地区的水陆运输大通道。长江水运在促进区域经济协调发展中具有举足轻重的地位，素有“黄金水道之称”。目前，长江干线已成为世界上运输最繁忙、运量最大的通航河流。随着我国国民经济和对外贸易的发展，长江流域经济社会发展对长江航运的依托程度会越来越高，社会对长江水域交通服务的要求也越来越高。航道通过能力是管理者提供水域交通服务一项重要的依据。　　目前很多学者对内河航道通过能力进行了研究，取得了一定的研究成果，很多借助于陆上交通相关理论将其运用到水上交通中来，这些相关理论需要通过不断的研究工作来进行修正和完善。部分研究者从船舶领域模型角度出发，在考虑船舶安全的角度来研究航道的通过能力，但是在船舶领域模型确定中，或是将已有藤井模型进行改进，或是运用雷达图像确定相邻船舶之间的相对位置关系进行测量得到船舶领域大小。但是研究者在船舶领域的确定中都未考虑风、流对船舶领域的影响。　　本文在结合以往研究成果的基础上，根据内河航道及航行的特点，运用船行波理论及紊流区的研究成果以及内河船舶操纵理论，在充分考虑风流作用对船舶领域的影响下，以理论计算的方式建立风流作用下的内河动态船舶领域模型，并选取验证船型对所建立的模型进行验证计算，运用调查的方式获取船舶驾驶员的主观船舶领域，将模型验证计算结果与调查得到的主观船舶领域以及与船舶间船行波干扰模拟结果进行比较，并对模型进行修正与优化。文章以长江下游典型航段白茆水道为例，用修正后的模型计算得到白茆水道代表船型上下行时的船舶领域，并分析了修正后的模型的合理性。在此基础上计算白茆水道的理论通过能力。本文的研究成果对内河典型航道的通航安全、水路交通与港口规划、航道布置等均具有一定意义。本文主要完成的具体工作如下：　　 (1)在广泛查阅相关参考文献的基础上，对国内外船舶领域模型研究及通过能力研究现状进行分析，阐述了各方法存在的不足。　　 (2)根据内河航道及航行的特点，运用船行波理论及紊流区的研究成果以及内河船舶操纵理论，在充分考虑风流作用对船舶领域的影响下，以计算的方式建立了风流作用下的内河动态船舶领域模型。　　 (3)选取了验证船型对所建立的模型进行验证计算。并调查获得驾驶员主观船舶领域，将得到的模型验证计算结果与驾驶员主观船舶领域进行比较，以及将模型验证计算结果与船舶间船行波干扰模拟结果进行比较，并对模型进行修正和优化。　　 (4)以长江下游典型航段白茆水道为例，运用修正后的模型计算白茆水道代表船型上下行时的船舶领域，并分析了修正后模型的合理性。最后，运用本文建立的通过能力计算模型对该航道理论通过能力进行计算。并将计算结果与白茆水道实际交通量进行比较分析，得出白茆水道交通流未达到饱和状态。
作者：	黄寅
专业：	交通信息工程及控制
导师：	刘明俊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文