基于元胞自动机的内河弯曲航道饱和度仿真试验研究

作     者：刘成勇 郝兴坤 万一 陈蜀喆 刘钊 LIU Chengyong;HAO Xingkun;WAN Yi;CHEN Shuzhe;LIU Zhao

作者机构：武汉理工大学航运学院湖北武汉430063 武汉理工大学内河航运技术湖北省重点实验室湖北武汉430063 

出 版 物：《中国航海》 (Navigation of China)

年 卷 期：2023年第46卷第1期

页      面：94-101页

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51809207)。 

主　　题：内河弯曲航道 元胞自动机 航道饱和度 运动约束规则 仿真试验 

摘      要：为了解内河弯曲航道服务水平,提高内河运输经济效益,通过元胞自动机仿真方法进行内河弯曲航道离散化建模,将弯曲航道分为顺直航段、弯曲航段、单向控制段和分汊航段四个模块分别构建元胞运动规则。结合元胞自动机时空演变的多样性以及对船舶运动行为特征的准确模拟,使用编程语言Python搭建仿真试验环境并设置参数进行仿真试验,以长江下游尹公洲航道为案例进行仿真分析,得到尹公洲航道最大通过能力和航道服务水平,航道整体饱和度处于波动状态,存在明显的时间差异性。仿真结果表明建立的模型可准确表征航道达到饱和状态时的交通流特点,在特定通航条件下采用论文所建模型可对内河弯曲航道服务水平进行评价。