基于元胞自動(dòng)機(jī)的船舶緊急疏散順序研究.pdf

1、近年來(lái)，國(guó)家大力推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，海上運(yùn)輸需求不斷攀升，港口通航環(huán)境也愈加繁忙。與此同時(shí)，全球自然環(huán)境日益惡劣，地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)等極端自然災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)港口正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成巨大影響;地區(qū)沖突、恐怖襲擊、港口危險(xiǎn)品泄露等突發(fā)事件增多，也使得港口安全保障工作面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前，各港口為應(yīng)對(duì)上述事件編制港口應(yīng)急預(yù)案，但多數(shù)預(yù)案停留于指導(dǎo)性階段，缺乏技術(shù)支持和具體應(yīng)對(duì)方案，這一尷尬現(xiàn)實(shí)導(dǎo)致港口管理者在緊急時(shí)刻仍需依靠自身經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷形勢(shì)、做出決策。

2、基于此，本文以港口船舶為研究對(duì)象，在分析港口船舶流在非常規(guī)條件下的交通特性、不同疏散順序方案的選擇對(duì)疏散總時(shí)間的影響等問(wèn)題的基礎(chǔ)上，將水上交通的特點(diǎn)與道路交通領(lǐng)域的先進(jìn)理論結(jié)合起來(lái)，利用元胞自動(dòng)機(jī)方法建立船舶緊急疏散演化CA模型，研究船舶緊急疏散交通流的特征，為船舶疏散交通組織提供理論依據(jù)，也為海事管理部門制定港口應(yīng)急預(yù)案提供決策依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　1)可行性分析。根據(jù)研究背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)采用元胞自動(dòng)機(jī)方法進(jìn)行船

3、舶緊急疏散順序研究的可行性進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　2)船舶緊急疏散交通組織過(guò)程分析。根據(jù)收集的船舶和港口資料，對(duì)船舶緊急疏散交通組織過(guò)程進(jìn)行具體分析，研究港口船舶緊急疏散工作環(huán)節(jié)的特征，梳理出對(duì)船舶疏散效率和安全影響較大的相關(guān)因素，為后期建模提供思路。
　　3)元胞模型參數(shù)的確定。根據(jù)船舶緊急疏散交通組織流程分析，結(jié)合海上交通系統(tǒng)的特點(diǎn)，借鑒道路交通領(lǐng)域相關(guān)研究成果，構(gòu)建符合船舶行為特征并且能夠反映船舶緊急疏散實(shí)際交通情況的元胞

4、模型參數(shù)，如元胞尺寸、領(lǐng)域、更新規(guī)則等。
　　4)基于元胞自動(dòng)機(jī)的船舶緊急疏散演化模型構(gòu)建。在元胞自動(dòng)機(jī)理論方法框架下，提出一種基于Wolfram-184模型的船舶緊急疏散CA演化模型，探究疏散交通流特性，以此研究疏散順序的改變對(duì)整體疏散流程的影響。最后以廈門港為例，驗(yàn)證模型的合理性。
　　基于元胞自動(dòng)機(jī)的船舶緊急疏散順序研究是利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)船舶疏散過(guò)程進(jìn)行模擬，根據(jù)演化過(guò)程中的交通流特性，反饋回模型，迭代計(jì)算得到船舶