施工河段船舶航行誘導(dǎo)中航路選擇問題研究
發(fā)布時間:2023-03-04 10:35
近幾年,“一帶一路”和“海洋強國”國家戰(zhàn)略的實施使得水上工程建設(shè)等活動密集展開。與此同時,水上貨物運輸也在此契機下發(fā)展起來,另外還伴隨著科技進步帶來的船舶大型化,這些大環(huán)境促使水上船舶交通流密度不斷增加,尤其存在施工作業(yè)區(qū)的重要內(nèi)河通道交通越來越繁忙。在這樣的背景下,水運船舶航行通過這些存在水上施工作業(yè)區(qū)的重要內(nèi)河河段面臨著異常復(fù)雜交通環(huán)境。一方面,原本可航行區(qū)域由于施工作業(yè)區(qū)的存在而禁止通航;另一方面,工程船在不同施工作業(yè)區(qū)之間穿行與航道內(nèi)正常航行的船舶產(chǎn)生交叉相遇,并且不同航路上船舶在工程船穿插的位置處進行交匯。這些復(fù)雜的通航條件,嚴(yán)重影響了水運船舶在存在施工作業(yè)區(qū)的河段的正常航行,甚至形成了河段擁堵的局面,使得施工河段通航效率降低。為了給經(jīng)過存在施工作業(yè)區(qū)河段的船舶選擇一條合適的能以最少航行時間通過該區(qū)域的航路,與此同時能實現(xiàn)施工河段船舶交通流密度的宏觀控制,論文通過以交通流誘導(dǎo)中的核心理論交通流預(yù)測和動態(tài)交通流分配為理論基礎(chǔ),研究施工河段船舶航行誘導(dǎo)中航路選擇問題。本文以存在施工作業(yè)區(qū)的河段并且工程船在河段內(nèi)穿行與航路內(nèi)船舶航行形成交叉節(jié)點為船舶航行誘導(dǎo)中航路選擇的環(huán)境背景,以...
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 航路選擇及組織優(yōu)化
1.2.2 最優(yōu)行車路徑選擇
1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 交通流誘導(dǎo)及船舶交通流理論
2.1 交通流誘導(dǎo)理論
2.1.1 交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)
2.1.2 動態(tài)交通流分配理論
2.1.3 船舶航行誘導(dǎo)
2.2 船舶交通流理論
2.2.1 船舶交通流基本要素
2.2.2 通過能力
2.2.3 船舶間時距分布
3 多斷面船舶交通流量預(yù)測
3.1 航路船舶流量的相關(guān)性
3.2 模型理論依據(jù)
3.2.1 時間序列分析
3.2.2 狀態(tài)空間模型
3.2.3 卡爾曼濾波算法
3.3 基于狀態(tài)空間的多斷面船舶流量預(yù)測
3.3.1 預(yù)測流程
3.3.2 實例
4 船舶航行時間預(yù)測
4.1 影響因素
4.1.1 船舶航行避讓規(guī)則
4.1.2 工程船穿行
4.1.3 水流條件
4.2 阻抗函數(shù)分析
4.2.1 基本思想
4.2.2 時間阻抗函數(shù)
4.3 沖突延誤時間
4.3.1 船舶交通沖突
4.3.2 工程船穿行造成的沖突延誤時間
4.3.3 不同航路交匯沖突延誤時間
4.4 預(yù)測航行時間確立
5 最短路求解及實驗
5.1 最短路問題
5.2 最短航路求解算法
5.2.1 Dijkstra算法
5.2.2 改進的Dijkstra算法
5.3 實驗及結(jié)果分析
5.3.1 場景建立
5.3.2 數(shù)據(jù)分析與處理
5.3.3 結(jié)果與分析
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
附錄A 預(yù)測代碼
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
本文編號:3754128
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 航路選擇及組織優(yōu)化
1.2.2 最優(yōu)行車路徑選擇
1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 交通流誘導(dǎo)及船舶交通流理論
2.1 交通流誘導(dǎo)理論
2.1.1 交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)
2.1.2 動態(tài)交通流分配理論
2.1.3 船舶航行誘導(dǎo)
2.2 船舶交通流理論
2.2.1 船舶交通流基本要素
2.2.2 通過能力
2.2.3 船舶間時距分布
3 多斷面船舶交通流量預(yù)測
3.1 航路船舶流量的相關(guān)性
3.2 模型理論依據(jù)
3.2.1 時間序列分析
3.2.2 狀態(tài)空間模型
3.2.3 卡爾曼濾波算法
3.3 基于狀態(tài)空間的多斷面船舶流量預(yù)測
3.3.1 預(yù)測流程
3.3.2 實例
4 船舶航行時間預(yù)測
4.1 影響因素
4.1.1 船舶航行避讓規(guī)則
4.1.2 工程船穿行
4.1.3 水流條件
4.2 阻抗函數(shù)分析
4.2.1 基本思想
4.2.2 時間阻抗函數(shù)
4.3 沖突延誤時間
4.3.1 船舶交通沖突
4.3.2 工程船穿行造成的沖突延誤時間
4.3.3 不同航路交匯沖突延誤時間
4.4 預(yù)測航行時間確立
5 最短路求解及實驗
5.1 最短路問題
5.2 最短航路求解算法
5.2.1 Dijkstra算法
5.2.2 改進的Dijkstra算法
5.3 實驗及結(jié)果分析
5.3.1 場景建立
5.3.2 數(shù)據(jù)分析與處理
5.3.3 結(jié)果與分析
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
附錄A 預(yù)測代碼
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
本文編號:3754128
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