基于速度特征的内河LNG船舶三维动态安全区建模方法

为提高LNG船舶安全区设置的科学性,保障内河水域LNG船舶的通航安全,提出了一种基于速度特征的内河LNG船舶三维动态安全区建模方法。基于LNG船舶航行方向和速度变化的特点,将传统速度的线性分布模型改进为随机分布模型;利用区域分解法,将复杂的三维几何区域分解成若干个子区域,建立相应的边界方程;基于船舶间极限通过设定约束条件,根据其几何形状,运用停船视距理论、船舶漂移计算方法和富余水深计算方法对安全区内部结构不同方位的安全距离进行数值求解。针对某内河LNG船舶,通过设置不同速度条件进行仿真验证。研究结果表明:该模型能较真实反映船舶安全区在速度影响下的差异变化,为内河LNG船舶航路规划起到参考作用。

引江济淮干支交汇处通航水流条件分析

以引江济淮江淮沟通段、菜子湖段支流入汇为实例,针对其典型交汇段存在的复杂通航水流条件,运用数值模拟的方法,对比所选汇流口工况下交汇水域的横流分布,同时分析河道横比降,以此评价河段通航水流条件的安全性。根据研究结果:最大横流区位于汇流口靠近下游位置,横流值成放射状向对岸递减,且在此处横比降最大,此区域应视为通航最危险区域。随着汇流比、支流入汇角的增大,交汇区域横流值、横比降峰值递增。当支流入汇角为30°、汇流比为0.7和支流入汇角90°、汇流比为0.2时,河道通航环境相对安全,其余工况均存在不同程度的通航风险。研究结果可为江淮沟通段、菜子湖段其他交汇水域的通航安全评价提供一定的技术支撑。

内河船舶交通流建模与仿真研究

为了更精确地模拟内河船舶交通流的运行状态,根据内河船舶相互影响特性,将航道作为交通流中为船舶提供通航服务的主要资源,将船舶行为及相互之间的耦合关系模型化,在此基础上构建基于通航服务资源的内河船舶交通流模型。利用仿真软件进行仿真实验,结合长江干线某断面流量数据进行实例验证。实验结果表明,该模型能较好地模拟内河宏观交通流。

基于时空消耗分析的内河水网通过能力

根据浙北水网船舶航行实测资料回归得出适合于内河水网航行的船舶安全间距。结合船舶的行为特征,为不同类型水网节点计算节点处船舶交通时空损耗,并建立水网通过能力模型。实际对比证明,所建立的模型能较真实地反映水网地区船舶通过能力。通过分析船舶流组成,船舶长度、速度等参数变化,进一步分析了其对通过能力的影响,可为水网地区航运管理、水运挖潜提供参考。

船舶浅水操纵性能的数值仿真

采用深水MMG船舶操纵运动方程,对其中各水动力导数进行浅水修正,建立了浅水操纵运动数学模型。采用四阶龙格库塔法求解,用MATLAB语言编制了相应计算程序,并对三峡水利工程枢纽通航船队浅水操纵性进行了模拟仿真处理。通过与已有文献试验结果的对比,证明了数值模拟的准确性。通过对浅水中船队回转性和航向稳定性的模拟仿真,研究了浅水对回转性和航向稳定性的影响。发现船队在浅水区域运动,在同样舵角下定常回转圆的直径增大;在同样的回转圆直径下,漂角减小,速度降减小。通过对船队在浅水中Z形运动性能预报,模拟计算的K、T指数与试验结果进行了对比,吻合较好。浅水较深水初转期时间增加,超越角减小,说明船队航向稳定性有所提高,相应舵力变小。

内河水网航道通过能力仿真

受船舶行为的复杂性和航路选择的多样性等多种复杂因素的影响,开展内河水网航道通过能力研究的难度与复杂程度较高。基于此,以浙江省湖州内河水网为例,通过SIVAK软件,仿真正常情形(双向通航)和交通管制情形(单向通航、停航或混合通航模式)等,得到船舶容量、等待时间和平均速度等内容的仿真结果。该研究可为水网中复杂交通机理探索、交通瓶颈成因分析和交通管理服务等提供借鉴和参考。

洪泽湖区(淮安市)航运安全综合保障体系研究

在分析洪泽湖区近十多年的船舶事故原因的基础上,明确影响湖区船舶航行安全的主要因素是风浪。根据湖区的环境因素,计算正常水位条件下5个风级、8个方位的波浪情况,得到船舶在湖区事故多发段的波浪要素,并结合航线方向探讨船舶遭受波浪作用时的运动规律,进而提出具体工程技术措施和安全措施,以建立船舶航运安全综合保障体系。

制定我国“内河船员值班规则”的研究

针对《内河船舶驾驶员值班规则》和《内河船舶轮机员值班规则》(简称"92规则")的实施现状,通过举例综述了"92规则"缺乏完整性、权威性、实用性和统一性等法规关键因素。在此基础上,分析了发达国家内河船员值班规则实施情况,提出了制定我国"内河船员值班规则"的必要性。结合我国内河运输现状和立法国情,进一步探讨了制定规则的立法原则,构建了包括总则、值班通则、甲板部值班、机舱值班、驾机联系制度、船员健康适任要求以及附则等比较完整和符合立法体系的规则内容框架,为我国制定"内河船员值班规则"提供了全面的理论依据。

基于多级模糊综合评价法的黄浦江各弯曲航道航行危险度评价

为对黄浦江各弯曲航道的航行危险度进行评价,依据各弯曲航道航行环境的特点,运用结合专家调查法的层次分析法建立黄浦江各弯曲航道航行危险度评价指标体系,并获取各指标权重.通过各指标评价标准设定隶属度函数,运用多级模糊综合评价法对黄浦江各弯曲航道进行航行危险度评价.专家验证表明该危险度评价结果正确.该方法在船舶驾引人员制定内河弯曲航道船舶操纵预案或航道管理部门预报弯曲航道危险度等级等方面具有实用性.

VLCC不减载通过虾峙门浅滩的成功尝试

虾峙门浅滩位于进出宁波港的航道中,吃水在20.5m左右的满载超大型油船,只有赶上潮高4.6m左右的大潮才可直接通过。介绍一次在客观条件不太成熟情况下船舶安全通过该浅滩的尝试。

基于状态空间的连续断面船舶交通流量预测研究

船舶流量预测是船舶交通流研究的重要内容,建立科学合理的船舶流量预测模型有助于航道的设计、规划和管理。将传统的单断面船舶交通流预测方法向多断面进行改进和推广,提出基于状态空间和卡尔曼滤波的多断面交通流预测模型。利用船舶交通流多断面流量数据的时间序列进行多维线性回归,并转化为状态空间模型形式;在此基础上由卡尔曼滤波算法对交通流量进行递推预测,得到多断面交通流的预测值。作为实证研究,分别对武汉长江大桥、武汉长江二桥2个断面,以及长江重庆段朝天门、万州、巫山3个断面进行实际数据分析来验算模型的有效性,并与单断面多维线性回归预测方法进行对比。结果表明,使用状态空间模型得到的武汉长江大桥、二桥预测结果的平均相对误差分别减少4.59%,0.97%;而重庆段3个连续观测点采用状态空间法预测比使用时间序列预测平均绝对误差和平均相对误差均有不同程度的降低,其中平均相对误差分别降低1.08%,4.28%,3.54%。因此,在不同时间维度上,该模型有助于提高多断面交通流预测精度。

超大型船浅水域压载航行最小艏吃水的确定方法

根据船舶在波浪中运动理论、浅水流体动力学、船模试验数据和船舶操纵理论,确定超大型船在浅水域中压载航行最小艏吃水的计算方法。

基于遗传算法的渡船横渡航法寻优模型

目前,渡船横渡内河水域主要依赖船长的经验,依据周围水域的实时态势做出决策,无法对整条横渡航线进行整体把握。因此,所选择航法经常使渡船在航道中间,处于低速等待穿越时机的状态,横渡航行风险相对较高。建立安全评价模型,结合研究添加重要判据求得实际最近会遇距离,加入船舶尺度建立安全评价指标作为适应度函数阈值。应用遗传算法(Genetic Algdrithm, GA)建立基于遗传算法的内河横渡模型,综合考虑经济性、转向角度和转向点数量求取路径的适应值并执行遗传操作。试验选取长江某渡口真实交通流数据作为输入进行模型验证,导出迭代所得路径关键参数,经过专家对关键参数进行分析比对,所得航线的经济性、及时性和安全性均较为合理,构建的模型可应用于渡船横渡内河水域航法寻优中。

谈《长江下游分道航行规则》的特点

本文对《长江下游分道航行规则》的特点进行分析,以便于更好地理解、运用该“规则”。

浅析浅水对船舶操纵的影响

船舶从深水航行至浅水或在浅水中航行 ,会产生浅水效应 ,出现阻力增加、船速下降、船体下沉等现象 。

船舶在弯曲航道改向操纵法探讨

船舶在弯曲航道航行时需改向航行，为了减少船舶回转中的船速损失，使船舶基本沿着计划航线改向航行，采取根据船舶改向旋转半径，按合适的回转角速度改向操纵法。

浅水航行船舶限速的探讨

本文根据船舶在浅水区航行时的限制航速的原则,建立了限速数学模型,它为驾驶员在浅水区航行时提供了参考依据,也为自动化提供了数学模型。

安全航行长江太子矶水道之浅见

2002年12月26日2155时,上水重载"JC39"轮与下水黄砂船"GCJ743"在太子矶#5红浮附近发生碰撞,"GCJ743"沉没.12月30日2020时,下水重载黄砂船"WWHH0112"触碰太子矶礁石,造成船首底板多处破损进水,后自救顶坡脱险.12月31日1930时,下水重载"ZJJ276"轮触碰太子矶礁石,约2100时翻沉.2003年1月9日0054时,上水重载船队CJ**003与下水重载黄砂船"CZH191"在太子矶#2白浮发生碰撞,"CZH191"沉没.

快速路基本路段实测通行能力随机性分析方法研究

讨论了快速路基本路段通行能力的定义和计算方法,分析了应用该方法计算实测通行能力的随机性,对实际应用中如何确定通行能力和了解快速路服务随机特性具有一定的意义。由于分析时借助了统计学中Bootstrap方法,统计分析结果完全依赖于观测数据,克服了已有的文献应用计算机模拟统计假设的局限。