內(nèi)河梯級多線船閘交通建模與仿真分析.pdf

1、內(nèi)河梯級多線船閘中，航道、船閘和船舶之間相互依存和影響，船閘微觀交通因素的變化不斷映射在船舶交通流的時(shí)空特性上，并間接影響航道和相鄰船閘，最終體現(xiàn)為整個(gè)系統(tǒng)中宏觀交通運(yùn)行狀態(tài)的變化。深入研究梯級多線船閘的微觀交通規(guī)律，有利于優(yōu)化水運(yùn)資源配置和協(xié)調(diào)運(yùn)輸組織方式，提升區(qū)域航運(yùn)系統(tǒng)整體通過能力，促進(jìn)內(nèi)河水運(yùn)進(jìn)一步發(fā)揮運(yùn)輸優(yōu)勢，具有重要研究意義。本文以內(nèi)河梯級多線船閘為研究對象，將航道和船閘放在一個(gè)系統(tǒng)中綜合考慮，在Matlab平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了梯級

2、多線船閘的交通建模與驗(yàn)證，以期模型能夠真實(shí)重現(xiàn)微觀交通規(guī)律，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行交通運(yùn)行狀態(tài)及影響分析。主要工作內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　針對內(nèi)河梯級多線船閘實(shí)際情況，考慮船舶特性、航行行為和通航安全等因素，基于元胞自動(dòng)機(jī)建模原理，設(shè)計(jì)了雙向通航航道船舶追越和船舶跟馳算法，建立了航道交通模型;考慮平衡交通負(fù)荷與服務(wù)質(zhì)量的時(shí)間約束條件，基于專家規(guī)則的啟發(fā)式方法，設(shè)計(jì)了“單隊(duì)列多服務(wù)臺(tái)—貪婪分配—負(fù)載均衡”的閘室分配算法和運(yùn)行調(diào)度算法，引用“可

3、排點(diǎn)”算法解決船舶編排問題，建立了單級多線船閘交通模型;在此基礎(chǔ)上，建立了包含航道和船閘的梯級多線船閘交通模型，并以京杭運(yùn)河實(shí)際通航資料為例，對三個(gè)模型分別進(jìn)行驗(yàn)證分析，重現(xiàn)內(nèi)河梯級多線船閘的交通運(yùn)行狀態(tài)。
　　仿真分析了航道長度、船閘線數(shù)和調(diào)度策略對梯級多線船閘交通運(yùn)行狀態(tài)的影響。結(jié)果表明:船閘節(jié)點(diǎn)將改變航道內(nèi)船舶交通流的隨機(jī)性，進(jìn)而影響鄰近船閘船舶到達(dá)的時(shí)空特性，航道長度越短影響越強(qiáng)，航道長度越長影響越弱，建議以50km作為判