極端水位下長江中游船舶交通流組織研究.pdf

1、長江是橫貫我國東西部的物流大通道，依托長江經(jīng)濟帶共建航運物流中心是“十二五”期間的重要戰(zhàn)略規(guī)劃。但受全球變暖影響，長江中游洪、旱災害頻發(fā)，極端洪枯水位現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率上升、持續(xù)時間延長，加之長江中游河道彎曲，淺灘眾多，導致該地區(qū)船舶阻塞現(xiàn)象越來越嚴重，對長江航運物流效率、成本等造成重大影響。因此，本文研究極端水位下長江中游船舶交通流的特征和控制方法，以減輕或消除持續(xù)極端水位導致的船舶通行瓶頸，提高航運效率、提升長江物流通道的通過能力。

2、r>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴結(jié)合船舶交通流的定義和行為特征，在闡述船舶交通流參數(shù)和基本模型的基礎上，研究長江中游船舶流的到達規(guī)律、速度分布、密度分布等時空分布特征，并分別論述極端洪水和極端枯水位下的船舶交通流特征。⑵通過假設和比擬，推導出基于歐拉方法的船舶流運動微分方程，構(gòu)建定流量模型、線性關(guān)系模型和考慮粘性的非線性多段式關(guān)系模型等船舶流參數(shù)關(guān)系模型；運用集結(jié)波理論，分析極端水位下一般情況、分時段放行和匯入?yún)R出船舶流的船舶集散波模型，

3、基于線性速度-密度關(guān)系建立船舶阻塞范圍和持續(xù)時間的計算模型，并進行算例分析。⑶從控制的本質(zhì)、流程和策略等方面介紹船舶交通流多港口協(xié)調(diào)控制理論；結(jié)合極端枯水位下船舶交通流控制原理和影響因素，對船舶流進行時空離散化處理，設定排隊約束條件和控制目標，建立單向多港口協(xié)調(diào)控制模型；結(jié)合單港口和多港口兩方面，研究基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的模型算法，并進行算例仿真分析。⑷結(jié)合極端洪水位下船舶交通流的控制原理和影響因素，通過改進控制策略的時滯性、影響范圍、匯入

4、船舶流的總降低量、排隊約束等，建立基于改進Bottleneck算法的雙向多港口協(xié)調(diào)控制研究模型，得到影響區(qū)域內(nèi)控制港口的位置和改進的調(diào)節(jié)率，并進行算例仿真分析。⑸結(jié)合元胞自動機的定義和基本構(gòu)成，說明元胞自動機模型應用于船舶交通流控制仿真的可行性和需要解決的問題；基于船舶跟馳規(guī)則、船舶安全間距等建立長江中游船舶跟馳模型；在分析系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)的基礎上，構(gòu)建元胞和元胞領(lǐng)域模型，分析邊界條件，確定相關(guān)演化規(guī)則，建立船舶交通流多港口協(xié)調(diào)控制仿真模型