船舶通过灌河特大桥航迹带宽度数值仿真研究

确保船舶安全通过灌河特大桥,船舶驾引人员应在通过桥区水域期间应充分考虑船舶自身因素以及桥区不利水流等航行环境因素对船舶航行安全的重要性,本文通过以灌河特大桥代表的船型2000吨级进江海轮和2000吨级内河船队为研究对象,分析设计代表船型上行/下行通过灌河特大桥航行过程中的限制性条件(限制性风、流条件)。

基于AIS信息的船舶航迹带尺度确定与分析

为更客观地确定船舶在港口水域中航迹带尺度,提出了一种利用AIS数据计算船舶航迹带尺度的方法.该方法采用实船观测到的AIS数据,运用最小二乘法原理及船舶航迹带理论模型,拟合得到直线与转弯船舶航迹段的方程,计算出航迹带主要尺度(航迹带宽度和转弯半径),并推算出船舶的漂移系数n的取值范围.将计算结果与现行的《海港总体设计规范规范》进行对比分析.结果表明,该计算方法是可行的.

失控船拖带系统建模与航迹带模拟研究

基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程,建立了"拖轮-拖缆-失控船"船舶拖带系统动力学模型,采用数值计算法实现了拖带运动的模拟。拖轮操纵运动模型采用MMG模型,为提高拖带系统建模精度,建模过程中引入了风、浪、流干扰子模块,并采用由试验数据建立的经验公式处理风、浪、流对船舶拖带系统的影响。共分析了无风、浪、流影响,风、浪、流单独影响,风、浪、流联合作用等5种影响状态,并分别进行了模拟计算。模拟结果表明:风对被拖船航迹带的影响相对较小,但拖带系统的漂移较大;流对被拖船航迹带的影响比风的影响大,但相比之下拖带系统漂移较小;波浪对被拖船航迹带的影响最大,航迹带宽约等于被拖船的船长。

基于AIS航迹拟合的船舶航迹带宽度计算与分析

船舶的航迹带宽度值反映了船舶在航行过程中偏离航迹线的程度,可以表征船舶的位置变化情况,能够为船舶通航安全研究和航道宽度设计等方面提供参考依据。基于AIS数据获取船舶位置点进行航迹拟合,并考虑风流压差的影响计算船舶航迹带宽度,与设计规范给出的值进行对比分析,为相关规范的进一步研究和发展奠定基础。

基于船舶模拟器的航道航迹带宽度计算方法

航迹带宽度是航道规划、设计的重要参数,一直是航道宽度计算的难点。针对现行规范航迹带宽度计算系数取值困难的问题,基于船舶操纵模拟器,通过采集模拟试验仿真数据,采用将船舶航迹带宽度分为航线偏移量和船舶本身占用空间来直接计算航迹带宽度的方法。结合台州湾大桥区航道,仿真计算了典型风、流工况的航迹带宽度,仿真结果与现行规范计算结果基本一致。表明该方法可行,且具有很好的实用价值。

中长周期波浪条件下船舶航迹带宽度研究

针对现行《海港总平面设计规范》中航迹带宽度计算在中长周期波浪条件下存在的不足,对比分析国外航道规范中的研究成果,并通过船舶操纵模拟试验等技术手段,运用船舶外缘包络线法统计分析了不同航速、不同吨级的散货船在各种中长周期波工况下的航迹带宽度,给出了中长周期波浪条件下的波浪附加宽度参考值,并与国外规范中的设计取值进行了对比。

基于数值仿真的拖轮拖带沉管浮运航道宽度设计

针对拖轮拖带沉管浮运航道宽度的既有设计方法具有局限性的问题,基于数值仿真进行了浮运航道宽度设计的研究。采用数值仿真模拟结果计算的深中通道沉管浮运航道宽度随拖轮就位时间增加而增加、随纠偏力增大而变小,较参考《海港总体设计规范》计算数值小约17 m。基于数值仿真的浮运航道宽度设计方法考虑了拖轮协同操纵因素,丰富了拖轮拖带沉管浮运航道宽度设计的方法,可为类似工程提供借鉴。

关于弯曲航道上桥梁通航净宽的探讨

在弯曲航道上建桥,为保障船舶航行安全,应适当加大桥梁通航孔跨度,同时要考虑节省工程投资,因此,合理确定通航净宽尺度至关重要。针对现行规范弯道处桥梁通航净宽计算取值困难的问题,结合徒骇河某铁路桥实例,采用平面二维水流数值模拟及船舶操纵模拟试验方法,直接确定了桥墩紊流宽度和船舶航迹带宽度,结合规范中通航净宽的计算方法,得到了较为合理的通航净宽值,并与公式结果进行了对比,对航道和桥梁设计提供了科学参考依据。

弯曲航道的设计(英文)

较系统地分析航路中弯曲航道的设计要求,详尽地探讨船舶安全航行对航道有效宽度的要求;为解决弯曲航道的设计问题,从确保船舶航行安全的角度,重点分析对航道宽度的要求;分析不同类型弯道的设计方法.

急弯河段通航水流条件与航道宽度关系研究

急弯河段水流流态复杂,船舶过弯所需的航道宽度要远大于直线段航道宽度,也大于一般的弯区河段航道宽度。根据汉江下游马口滩急弯河段船模航行试验成果,总结分析了船舶在弯道段航行时占用的航宽与水流的关系,表明船舶以大致相同的航速上、下航行通过弯道时,上行时占用的航宽比下行时要小的多。流速或流向角越大,船舶的航迹带宽度越大,占用的航宽也越大。在此基础上建立了马口滩急弯河段航宽计算公式。

中间渠道交汇区尺度及船舶航行方式研究

利用自航船模试验,研究两级单线航道中间渠道供船舶交汇错船的交汇区尺度及船舶航行方式。试验表明,中间渠道交汇区通过斜导墙缩窄分别与上、下游通航建筑物连接,过渡段长度大于2倍船长是合理的。参考相关标准和设计规范确定交汇区宽度和船舶航行方式,确保一线船舶停泊另一线船舶以正常航速航行能在交汇区顺利进行交汇,以提高通航建筑物通过能力和船舶航行安全性。

考虑波浪影响船舶进出港航道宽度分析

建立波浪对船舶航迹带宽度影响的模型,并结合模拟仿真试验得出船舶在风、流和船速等影响下的航迹带宽度,计算在风、流、波浪和船速等因素影响下的航迹带宽度。根据相应的规范公式计算对应的航迹带宽度和单、双向航道宽度,并进行比较分析。

基于模拟器试验超大型集装箱船弯曲航宽研究

运用船舶操纵模拟器模拟试验的方法,通过分析风、流压差角等参数对超大型集装箱船航迹带宽度的影响,提出了超大型集装箱船通过弯曲航道时所需航道宽度的计算方法.

大风天气下大型船舶撤离洋山港外航道可行性的探讨

根据洋山港自然、地理条件,运用目前在航道论证方面已经比较成熟的船舶操纵模拟器,有针对性地对大风天气下大型船舶撤离洋山港外航道疏浚段的可行性进行研究;根据所选5 250 TEU和8 000 TEU大型集装箱船舶的模拟船型撤离外航道疏浚段模拟试验的结果并基于航迹带概率分布对试验数据充分和系统分析的基础上,提出了大型船舶安全撤离外航道疏浚段的可行性,为洋山港大型集装箱船舶在大风天气下安全撤离外航道疏浚段提供比较科学的参考依据。

运用操纵模拟器试验进行超大型船舶航道宽度计算研究

运用船舶操纵模拟器模拟试验的方法,通过试验分析风、流压偏角等因素与超大型船舶在航行时航迹带宽度之间的关系,提出了超大型船舶在风、流以及波浪作用下,进出港航行所需航道宽度的计算方法。

宽水域引航道布置方式的研究

根据沿京杭运河两岸口门已建船闸引航道长度不足、水域宽度较大的特性,研究宽水域引航道的布置方式,在引航道内布置弧形主、辅导航墙和中间靠船墩等导航、靠泊设施,形成右岸、中间和左岸三个过闸船舶停泊区,并按照过闸船舶船型及安全航行要求进行调度管理,以增加过闸船舶的停靠泊位,提高船舶待闸能力、过闸效率和安全性。

计划航线避离危险物的安全距离问题

在设定计划航线避离危险物的安全距离时通常考虑定位、海图测量精度、能见度情况、风流对航行的影响以及船舶操纵性能五个因素。在充分了解这些因素的前提下,通过分析船舶航行中的实际操作情形,利用大型船舶操纵模拟器平台,模拟操纵各情景下船舶通航过程中所占用的水域大小,并结合当前船舶实际海上航行情况,提出定量化的计划航线避离危险物安全距离。

内河弯曲航段单船通过能力建模与仿真

内河航道的通过能力通常是航道的等级和标准、所通航船舶的规模和尺度、通过的船舶载重吨或货运量、通过船舶数量等各因素在一定时空条件下的综合反映。依据船舶通过内河弯曲航道运动规律及弯曲航道水流对船舶航行的影响特点,对弯曲航段单船通过能力进行仿真建模,并结合过程建模及仿真的知识,通过VC的功能实现可视化,使我们能够对船舶通过弯道的能力有更直接的认识。

基于实船试验的作业耙吸船对长江口深水航道通航影响

为研究长江口耙吸船疏通航道工作时对长江口深水航道通航情况的影响,开展实船试验工作。确保有效开展实船试验,分析耙吸作业船组在长江口的可航水域特征,根据风流压差角、横向漂移等影响因素,确定耙吸装驳作业船组和通航船舶交会宽度的控制原则。选取目标船型耙吸船“长江口01”、开底泥驳船“航驳7001”和“长江口驳2”为试验对象。为体现数据的真实性,航行数据采集以不预设操纵方案,不特别规定会遇距离和边坡利用方案,不干预驾驶人员实际操纵为前提,前后分别安装定位定向仪和船舶姿态仪。通过对收集的数据进行分析,得出耙吸船组作业期间的风流压差角、瞬时航速、瞬时航迹带宽、横向漂移倍数和作业时航道剩余宽度的结论。该研究为耙吸作业时对其他船舶的航行影响分析提供有效的参考数据。

基于大型船舶实船观测的开敞海域浅滩深挖槽航道通航宽度

航道通航宽度直接影响船舶进出港的航行安全,而对于类似连云港港的大型船舶浅滩深挖槽航道,航道基建投资、维护成本对航道通航宽度更为敏感。我国现行规范航道通航宽度计算公式是根据7.4万t以下船舶实船航迹观测后推导的经验公式,缺少大型船舶的实船航行数据作为支撑。本研究通过观测连云港港15万吨级航道内15万吨级船舶实船航行数据,并引入航道宽度保证率的概念,提出不同保证率对应的船舶漂移倍数以及不同条件下航道船舶漂移倍数取值,优化了开敞海域大型船舶浅滩深挖槽航道通航宽度计算参数,完善了计算方法,解决了规范公式及参数缺乏大型实船航行数据支撑和缺乏保证率概念的问题,为规范修编提供技术依据。