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基于交通流理论的内河航道通行能力研究
| 论文题名： | 基于交通流理论的内河航道通行能力研究 |
| 关键词： | 内河航道;航道通行能力;交通流理论;航道工程学;航运规划 |
| 摘要： | 内河航道通行能力分析是航道工程学的基本理论之一，也是内河航运规划中重要的基础性工作。正确计算航道通行能力，对于确定航道的运输能力，航道货物运输量的合理调配，航道的整治规模、等级的确定等有着重要的意义。 交通流理论是运用物理学和数学的方法来描述交通特性的一门边缘科学，是发展中的科学，目前已初步形成了完整的理论体系。本文在分析现行的内河航道计算方法的基础上，运用流体力学和空气动力学的研究方法，从交通流理论出发，研究了内河航道基本段通行能力的计算理论与方法。 首先，对内河航道船舶运行特征进行了分析，包括船舶航行环境的交通特性、船舶的交通特性、操船者的交通特性；对表征内河船舶交通流的宏观参数(流量、速度、密度)和微观参数(船头间距)进行了描述。 第二，通过阐述船舶交通流中船舶避碰领域概念和空气动力学的相关理论，提出了船舶交通流连续性假设，并应用流体力学的研究方法，建立了船舶交通流的连续性方程；根据内河航道中船舶航行在达到一定密度后即存在相互干扰的特点，提出了船舶交通流为粘性流体的假设，在运动方程中引入粘性阻力项，建立了船舶交通流的运动微分方程； 第三，由内河船舶交通流的连续性方程和运动微分方程研究了船舶交通流中各参数之间的关系，建立了适用于内河船舶交通流的三参数关系模型以及交通压力与密度之间的关系模型； 第四，由船舶流三参数关系建立了内河航道通行能力的计算模型，结合京杭运河无锡段和锡澄运河的实测数据进行验证，并与以往的通过能力计算公式进行了分析比较； 第五，在内河船舶交通流参数模型的基础上，提出一种能够对内河航道通行状态作出定量评价的方法，利用建立的指标体系对京杭运河无锡段航道和锡澄运河航道的通行状态进行分析。结果表明，该方法可以对内河航道拥挤程度作出定量评价，从而为下一步研究中内河航道服务水平等级的划分提供新的思路。 |
| 作者： | 余劲 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 张玮 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 河海大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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