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中国航海 2018年第1期41卷 98-102,112页

作者：陈琛吴青高嵩武汉理工大学物流工程学院武汉430070 武汉商学院商贸物流学院武汉430056 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430070 国家水运安全工程技术研究中心武汉430070

与海上运输相比,导致长江上航行船舶延误的因素更多、更复杂,进行延误风险研究有利于提高船舶的准班率和航运服务水平。将综合风险评估体系运用于船舶延误研究中,进行全面、多次、逐步深入的专家调查,构建长江干线船舶延误风险分析体系... 详细信息

与海上运输相比,导致长江上航行船舶延误的因素更多、更复杂,进行延误风险研究有利于提高船舶的准班率和航运服务水平。将综合风险评估体系运用于船舶延误研究中,进行全面、多次、逐步深入的专家调查,构建长江干线船舶延误风险分析体系。将造成长江干线船舶延误的主要风险因素分为4大类共18种;通过风险评估对风险因素进行等级划分,其中高风险因素来源分散,控制风险要多方配合,前五大因素风险值占总风险的54%,应重点关注。以长江干线典型航运企业生产运营实际为例进行实证研究,验证延误风险研究的有效性,说明多方重视并辅以有效的风险控制措施效果明显。

关键词：水路运输船舶延误风险分析风险识别风险评估

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天气影响下的港口船舶延误恢复模型及算法研究

天气影响下的港口船舶延误恢复模型及算法研究

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作者：许长彬大连海事大学

学位级别：硕士

近年来,极端恶劣天气在沿海地区频发且更具破坏性,对船舶进出港航行作业造成严重影响,是造成船舶延误的重要原因。天气形势复杂多变,使其对港口航道通航的影响具有随机性、实时性和动态性的显著特征,目前大多数关于港口船舶交通组织的... 详细信息

近年来,极端恶劣天气在沿海地区频发且更具破坏性,对船舶进出港航行作业造成严重影响,是造成船舶延误的重要原因。天气形势复杂多变,使其对港口航道通航的影响具有随机性、实时性和动态性的显著特征,目前大多数关于港口船舶交通组织的研究未考虑天气因素的影响,且鲜有关于港口船舶延误相关问题的讨论。另一方面,随着港口智能调度、VTS智能化和智慧海事等理论的提出和发展,要求更多的不确定信息加入到港口船舶交通组织系统中。为了提供合理的交通组织方案,有必要建立船舶延误模型描述天气变化和延误恢复之间的关系,并建立恢复调度模型,给出延误恢复的组织优化方案。本文主要工作如下:1.分析了天津港航道概况和泊位分布情况以及复式航道的航行规则,明确了复式航道通航模式随天气状况变化的特征、船舶进出港的流程和不同船型之间的航行优先原则,归纳出天气影响下的港口船舶交通组织原理。2.构建了以总恢复时间最小和总延误时间最短为优化目标的延误恢复多目标优化模型,依据复式航道在受天气影响下通航模式的转换规律建立了模式转换约束,针对船舶进出港过程建立航行过程约束,根据航道内不同船舶之间的航行优先原则,建立航行安全约束,针对进出港船舶的靠离泊问题,建立泊位冲突消解约束。另一方面,以减少延误造成船舶的经济损失为出发点,基于船舶延误敏感性分析,建立了以总延误损失最小为目标的单目标延误恢复模型。考虑到航道内船舶的航行状态以及数学模型中约束条件的复杂性,本文将船舶按其属性分组,提出了一种基于泊位网格离散化处理的船舶进出港时间参数挖掘算法,计算出不同类型船舶在进港或出港各阶段的航行时间,以作为以上数学模型的参数。3.设计了多目标遗传算法和模拟退火遗传算法,分别针对船舶延误恢复多目标和单目标优化数学模型进行求解。针对本文模型多约束、求解困难的特点,设计了简化的整数编码方法;为保证初始种群解的合理性,提出了同一泊位靠泊不同船舶的非法染色体修复方法。对于多目标遗传算法,使用基于序值和拥挤距离的锦标赛选择算法、部分映射交叉、两点变异等进行遗传操作;另外,对于模拟退火遗传算法,为了改善遗传算法的局部搜索能力,引进了进化逆转操作。模拟退火算法和遗传算法的结合,改善了传统遗传算法的早熟现象,能够更快速地收敛到全局最优解,同时,加入重插入操作,保持种群多样性。.4.验证了港口船舶延误恢复数学模型与算法的有效性和合理性。根据从天津VTS中心获取的船舶进出港AIS动态数据,从中提取出了 60艘船舶的有效数据作为仿真验证的实例对象。通过对比多目标仿真结果与先到先服务(FirstCome First Service,以下简称FCFS)算法结果、AIS实际数据结果的船舶恢复时间、船舶总延误时间,结果表明多目标优化模型与算法的有效性;并通过在电子海图上显示出船舶进出港序列来分析仿真结果的合理性,以此验证本文所设计的模型及算法的有效性与合理性。同理,证明了单目标延误优化模型及模拟退火遗传算法的有效性和合理性。

关键词：恶劣天气船舶延误交通组织数据挖掘遗传算法

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“船闸+升船机”协同控制下的船舶调度优化

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上海海事大学学报 2024年第1期45卷 16-22页

作者：杨锦李一博杨俊毅姚红云汪磊百色枢纽通航投资有限公司广西百色533000 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

为提高“船闸+升船机”协同控制模式下的内河水运枢纽通航设施工作效率,分析该模式下通航设施和船舶过坝特点,提出一种用于“船闸+升船机”协同控制的基于滑动时间窗的船舶调度两阶段双目标整数规划优化模型。第一阶段采用滑动时间窗和... 详细信息

为提高“船闸+升船机”协同控制模式下的内河水运枢纽通航设施工作效率,分析该模式下通航设施和船舶过坝特点,提出一种用于“船闸+升船机”协同控制的基于滑动时间窗的船舶调度两阶段双目标整数规划优化模型。第一阶段采用滑动时间窗和先到先服务规则,设计不同船型的船舶过闸编队方案;第二阶段仍采用滑动时间窗,建立以船舶平均延误时间最短和最大泊位占用数最小为目标的双目标整数规划优化模型。使用带精英策略的非支配排序遗传算法(elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)进行求解,分别对船舶稀疏过坝、船舶密集过坝、船舶部分时段集中过坝3种情形进行仿真分析,并与不采用滑动时间窗的排队论模型进行比较。结果表明,3种情形下船舶平均延误时间均缩短了15%以上。

关键词：水路运输船舶调度船舶过坝双目标模型船舶延误

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长江口深水航道船舶超宽交会通航效率分析

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上海海事大学学报 2019年第2期40卷 1-5页

作者：周伟肖英杰郑剑上海海事大学商船学院上海201306 上海海事大学航运仿真技术教育部工程研究中心上海201306 上海海事大学交通运输学院上海201306

为提高长江口深水航道通过能力,减少由船舶交会宽度限制产生的延误,通过分析船舶超宽交会现状,建立仿真逻辑模型,运用Arena进行离散仿真试验。采集长江口深水航道交通流数据,设置不同的船舶交会宽度限制,对大型船舶进出港过程进行仿真,... 详细信息

为提高长江口深水航道通过能力,减少由船舶交会宽度限制产生的延误,通过分析船舶超宽交会现状,建立仿真逻辑模型,运用Arena进行离散仿真试验。采集长江口深水航道交通流数据,设置不同的船舶交会宽度限制,对大型船舶进出港过程进行仿真,分析不同交会宽度限制对船舶通航的影响,获得被延误船舶比例、被延误船舶数量和延误时间,进而提出提升通过能力的建议。试验表明,采用Arena进行离散仿真能够量化分析超宽交会对通航效率的影响,可为航道拓宽和交通管理提供科学依据。

关键词：船舶超宽交会离散仿真船舶延误 Arena 长江口深水航道

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LNG船舶对宽度受限进港航道航效率影响研究

LNG船舶对宽度受限进港航道航效率影响研究

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作者：王展武汉理工大学

学位级别：硕士

随着LNG船舶数量增长,LNG船舶对宽度受限进港航道通航效率影响问题成为当前研究的关注点。目前,对于这一问题,国内外学者主要从LNG船舶独占式航行、LNG船舶交通管制等方面展开研究,研究点集中在LNG船舶航行影响率评价,对于LNG船舶影响... 详细信息

随着LNG船舶数量增长,LNG船舶对宽度受限进港航道通航效率影响问题成为当前研究的关注点。目前,对于这一问题,国内外学者主要从LNG船舶独占式航行、LNG船舶交通管制等方面展开研究,研究点集中在LNG船舶航行影响率评价,对于LNG船舶影响航道内船舶交通机理及理论层面的模型研究相对缺乏。本文从LNG船舶对航道内船舶交通影响机理、LNG船舶影响下航道通航效率损失模型及实例研究三个方面开展研究。论文研究工作包括:(1)LNG船舶对航道内船舶交通影响机理。对LNG船舶航行风险进行定性分析,提取LNG船舶航行风险要素,据此构建LNG船舶安全区层次模型,运用基于蒙特卡洛仿真的模糊层次分析识别LNG船舶安全区影响因素,从机理层面探究LNG船舶对航道内船舶交通的影响。(2)构建LNG船舶影响下航道内船舶通航效率损失模型。分析LNG船舶单向航行的交通过程,提取LNG船舶对航道内船舶交通影响的评价指标,运用概率论知识,求解LNG船舶对航道内船舶通航的损失量及船舶延误时间,构建LNG船舶对同向交通流、反向交通流、穿越交通流的通航效率损失模型,在此基础上,进一步提出LNG船舶影响分叉航道船舶交通的通航效率损失模型,最后,采用敏感性分析方法,初步分析LNG船舶影响下航道通航效率损失模型的主要影响因素。(3)基于LNG船舶影响下航道通航效率损失模型的实例研究。以嘉兴港LNG船舶为研究实例,利用通航效率损失模型对LNG船舶影响航道内船舶交通损失量及延误时间进行计算,根据结果说明LNG船舶进出港应主要考虑航道交通流量,对结果进行仿真实验对比分析,对比结果表明两者相差在20%以内。论文建立的LNG船舶影响下航道通航效率损失模型为量化评价LNG船舶对航道内船舶交通影响提供一种新的方法,可为LNG码头选址规划提供理论支撑,同时,研究结果可为LNG船舶船舶进出港交通组织优化提供依据。

关键词： LNG船舶宽度受限进港航道移动安全区通航效率船舶延误敏感性分析

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