沪汉蓉快速铁路南淝河特大桥通航净空尺度和技术要求论证

根据南淝河特大桥所在河段的自然条件、航道规划和运量发展,城市规划和建设,以及拟建桥梁上、下游建筑物的相对位置等,从桥位方案选择,桥梁通航净空等多方面、多角度对影响船舶通航安全及桥梁安全的诸因素进行了分析论证,提出拟建桥梁选址、通航孔跨度及河道中桥墩布置不能满足规范和船舶安全航行要求,同时提出相应的调整措施,优化了桥梁设计及建设方案,推进了南淝河特大桥及南环线工程的前期工作并使其尽快付诸实施,从而进一步增强合肥铁路枢纽的功能和省会的辐射带动作用。     

闸室船舶组合优化动态模型

基于心理学理论,对待闸船舶提出了极限等待时间的概念.提出将船舶按照特大型、大型、中型、小型设立排队队列,并基于0-1规划建立闸室船舶组合优化动态模型.以泰州船闸某一天上行过闸为例,应用闸室船舶组合优化动态模型对其进行优化调度.结果表明,优化后总闸次数、平均每闸吨位、船舶平均待闸时间、平均闸室利用率等指标比优化前均有了不同程度的改善.     

内河航道船舶交通流研究

本文在分析内河船舶航行特点的基础上,应用水流阻力和船舶制动距离计算公式,提出了平原地区内河航道船舶跟驰的安全间距模型,并以双向单航道直线段基本航段和500 t级典型内河船舶为研究背景,建立了基于Anylogic平台的仿真模型。交通流理论结合仿真结果,给出了船舶交通流的基本图模式,分析了水流对交通流的影响以及船舶交通流基本图的特征。     

内河单线航道船舶双向通航方式分析

为分析内河单线航道双向通航的可行性和合理性，研究了单线航道2种双向通航方式的关键参数与船舶延误.根据潮汐式通航原理，计算了双向潮汐式通航周期、停泊区所需最小容量和船舶平均延误；采用船舶交通仿真方法，分析了单线航道双向连续通航所需的条件，并给出了相邻会让区间距和船舶平均延误的计算公式，最后提出了2种通航方式选择的判别条件.结果表明：双向潮汐式通航停泊区所需最小容量和船舶平均延误与单线航道长度和船舶到达率正相关，与船舶速度负相关；船舶均匀到达且到达率小于4艘/h,合理设置会让区，方可实现单线航道双向连续式通航；相邻会让区间距与船舶速度成正比，与船舶到达率成反比，船舶平均延误等于船舶到达率的倒数；单线航道越长，船舶到达率越大，双向连续式通航方式越优.当船舶航速为8 km/h,单线航道长度分别为5、10、20 km时，双向连续式通航适用的船舶最小到达率分别为1.71、0.87、0.44艘/h,否则宜采用双向潮汐式通航.     

山区通航桥梁船撞概率合理性研究

山区河流航道弯曲复杂并且多雾、滩多流急、船舶驾驶难度较大,加之理想桥位较为稀缺,往往在短距离内修建多座桥梁或将桥位布置在分汊河道上,极大增加了船舶碰撞桥梁的风险概率。目前业内广泛采用的美国AASHTO概率模型在计算偏航概率时,并未充分考虑山区河流建桥影响及航道特征等重要影响因素。通过分析桥梁间距、分汊等河道条件以及能见度对船撞桥风险的影响,提出了一个对偏航概率经验公式的修正计算方法。经选择山区航道上较为典型的石板坡长江大桥复线桥为代表,对修正前后的风险概率计算成果分析表明,考虑航道特征和建桥等影响后得到的风险概率评价结果较为合理。     

新型柔性防撞装置在山区桥梁中的应用

山区河流航道狭窄,滩多流急,通航环境十分复杂,同时桥梁林立,存在较大的船撞风险。综合分析国内外现有防撞技术,依托重庆双碑大桥,围绕船撞风险、船撞力、防撞方案等方面对该桥进行全面研究;并通过详细的方案对比分析,表明新型柔性防撞装置可削减约55%的船撞力;且在碰撞过程中拨转船头、改变航向,有效地保护了船舶与大桥安全,能较好地适应局部流速大、比降大、水位落差大的河段,在山区桥梁中具有广阔的应用前景。     

鼓励老旧船舶提前淘汰 全面推进运力结构调整——解读《老旧运输船舶和单壳油轮提前报废更新实施方案》

鼓励提前淘汰老旧船舶、化解产能过剩矛盾、加快船舶工业结构调整、促进转型升级是近年来国家引导船舶工业发展的重要思路。2013年12月5日,交通运输部联合财政部、国家发展改革委、工业和信息化部等部委共同发布《老旧运输船舶和单壳油轮提前报废更新实施方案》(以下简称《方案》),以经济政策鼓励能耗高、安全和污染风险大的老旧运输船舶和单壳油轮提前淘汰,建造符合国际新规范、新公约、     

斜拉桥船撞风险分析

内河水运是制约我国综合运输体系的短板和薄弱环节,是我国交通强国建设战略的重要组成部分。随着内河航道通航船舶吨位及密度的增加,船桥碰撞风险加剧,成为影响桥梁正常运行以及内河通航安全的关键因素之一。本文基于AASHTO模型,以长江某斜拉桥为例,采用Xtract软件和MIDAS全桥模型分别计算桥墩控制截面的极限弯矩和桥墩内力,分析确定桥梁桥墩抗力;采用现行规范、经验公式与有限元计算的方法确定桥区通航代表船型对桥墩的撞击力;运用AASHTO模型计算桥梁年撞击概率和年撞损概率,确定桥梁风险水平并提出合理化建议。结果表明：该桥梁主墩及辅墩的风险概率均在可接受范围内。     

海上大规模人命救助决策建模及仿真

为解决海上大规模人命事故救助力量调度决策问题,利用专业救助直升机、专业救助船舶和周边过往船舶三种救助力量,以救援时间最短为目标,充分利用直升机救援灵活快捷的特性,以更高效地完成人员转移工作;建立海上大规模人命事故救助力量优化调度模型,并设计组合优化求解算法。以台湾海峡中部和南部发生险情为例,对模型进行仿真验证。仿真结果表明:针对不同的水域及事故情况,该模型和算法在救援时间方面能够满足时间最短的目标;在救助力量调度方案决策方面,所求方案符合实际调度原则和救助顺序,决策效果显著,能够达到快速地调度救助力量以完成大规模人员救助的目的。该研究成果可应用于海上大规模人命救助资源调度和救助方案决策。     

船舶操纵模拟试验在航道设计方案比选中的应用研究

传统方法对于各种环境影响,特别是各种环境因素组合在一起时的船舶操纵安全性、合理性很难作出评价,使得从船舶运动角度对港口、航道进行优化设计受到限制。以天津LNG项目航道设计方案比选为背景,利用全任务大型船舶操纵模拟器对航道航行水域进行模拟试验,研究不同风力风向、流向流速等环境下各方案对船舶操纵安全的影响,分析各方案的合理性并根据试验结果确定推荐方案。     

基于穿越角度的船舶航道间隙计算方法

为了防控船舶横越港口以及航道时候的船舶碰撞风险,对船舶穿越间隙进行研究。通过建立模型与研究计算方法,改变穿越角度,使穿越间隙的出现时间发生改变。将实测数据统计整理,建立了某港口水道的通行船舶数据,并对模型进行了验证,发现船舶在不同穿越角度下出现的穿越间隙也会不同,证明船舶可以在不同穿越角度的基础上通过选择有利的穿越时机达到合适的穿越间隙穿越水道,来降低船舶的碰撞风险。     

多浅段航道设计通过能力仿真

为合理评估多浅段航道设计通过能力及确定航道疏浚量,改进了对传统多浅段航道乘潮方式的计算方法,应用离散事件仿真方法对航道通航条件及影响因素建立航道设计通过能力的计算模型,并根据国内某航道的实际资料进行仿真计算.结果表明,针对多浅段航道的各浅段分别进行建模和疏浚方案设计的模拟计算,可以在保证航道通过能力的情况下仅对个别浅段进行疏浚,大大降低了航道的疏浚成本;同时,对多种疏浚方案进行比较计算,可以确定较优的疏浚深度,对航道建设规模确定有重要的理论价值和实际意义.     

基于船舶行为特征的港口航道通过能力仿真

为使港口航道通过能力的计算更符合港口航道的实际情况,分析了港口航道系统特征及船舶交通流特征,建立基于船舶行为特征的港口航道通过能力模型.定义船舶行为特征的有关概念,并根据国内某大型海港的历史资料进行模型仿真试验.结果表明,该模型能较好地模拟港口航道交通流的实际运行状况,对港口航道通过能力的计算、评估和预测具有重要的理论价值和实际意义.     

航道通航时空数据组织与可视化表达研究

为解决航道GIS数据资源之间的语义独立性和异构性,通过分析元数据的结构和管理机制,提出了一种基于XML的分布式空间数据组织存储方法。该方法根据航道实体要素地理位置分布的层次性与关联性,建立了统一空间参考的航道时空一体化数据存储模式,在此基础上,运用时空GIS多维建模、地形场景构建、离散观测数据插值等技术,实现空间和时间维度数据的可视化表达。以长江上游航段为例,基于该方法实现了多源异构数据的融合组织,采用三层技术架构开发了应用系统,成功应用于航道通航与辅助决策。应用结果表明,该研究可以有效地解决复杂航道环境下数据组织与可视化的难点,为船舶航行提供安全保障和支撑。     

锚地泊位系统服务能力仿真

为完善锚地规模论证分析理论,考虑航道状态对船舶通航的影响,将锚地和泊位相结合建立船舶离散状态转移模型,并对港口服务系统进行计算机仿真.基于船舶到港、泊位服务时间分别服从泊松与负指数分布,在不同锚地规模、泊位数及其服务效率下,分别计算船舶排队队长、排队概率与船舶锚泊时间,并讨论港口服务能力.仿真结果对港口服务能力的合理规划和组织具有重要的指导意义.     

工程船穿越航道时间计算模型与应用

为防止船舶穿越航道过程中因穿越时机选择不当而与航道通航船舶发生交通冲突,减小船舶碰撞风险,根据主航道的船舶航行环境、航行状态等因素,建立工程船穿越模型,并利用MATLAB软件对该模型进行编程,通过定量计算得出工程船的安全穿越时机,最后将建立的穿越模型应用于工程船穿越主航道的实际案例中,并对影响穿越时间的因素进行了分析。实例结果显示,该模型可根据通航船舶航行信息计算出合理的穿越时间段,为船舶穿越主航道的时机选择提供参考,还可以通过改变工程船穿越航道的相关航行参数对计算结果进行适当调整。     

引航道出口形态对泥沙淤积影响的数学模型研究

以位于灌河南岸、沟通灌河与通榆河的航运通道的响水船闸下游引航道为例，通过数学模型手段，研究引航道出口形态对泥沙淤积的影响．针对本河段除具有一般潮汐河段船闸引航道的淤积特性外，还由于引航道口门处有由鸡心岛阻隔形成东西两汊，而独具特性的状况．对4种方案进行模拟计算，结果表明引航道口门形态对引航道的泥沙淤积有较大的影响．     

无线网状网中多并发流路由结合调度的组合方案

为解决无线网状网中多条路径同时传送引起的干扰冲突和资源竞争问题,提出了依托信道分层方法的组合式路由结合调度的方案:首先,给出了路径发现的可行方案,并基于网状网的可用资源提出一种路径选择判据——资源可获得度;然后,确定了多条路径可并发传输的信道分配方案;最后,开发了结合路由、信道分配、调度的组合优化调度方案(COSS算法),以启发式的方法找到每个时隙下尽可能多的可兼容路径,实现可兼容路径的组合优化调度.为验证COSS算法的性能,在不同网络资源配置、多种流量请求下进行仿真实验.实验结果表明:(1)COSS算法在吞吐量、传输延迟、传输完成时间方面有较好的表现;(2)与AODV路由协议相比,COSS算法有效地提高了吞吐量.     

三峡枢纽上游引航道布置方案及坝前流态的试验研究

三峡枢纽运行中后期，上游引航道隔流堤将永久船闸和升船机的航道包括在内（即大包方案）为技术设计专题研究论证的优选方案。在此基础上提出了船闸从堤外取水的设想，从而可以较好地解决堤内往复流和水位波动、航道内淤积等航运的关键技术问题。流态试验的结果表明，如将三期纵向围堰加高到１４８米高程，右电厂直接从围堰右侧进水，则能明显地改善坝前的流态，对保证枢纽的过流能力和增加发电量都有重要意义。