京杭运河船舶交通流特性研究

发布时间：2017-08-23 21:20

  本文关键词：京杭运河船舶交通流特性研究

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【摘要】：随着日益增长的水运需求,部分航线的通航压力大为增加,甚至出现局部拥堵,尤其是在船舶分布密度较大的航段上。为了提高航道通行能力,优化水运交通组织,需要对内河船舶交通流有深入的认识,以便合理阐述交通现象及其机理。本文根据京杭运河实测船舶通航数据,围绕船舶流量、速度和密度三个基本参数及其关系,统计分析其交通流特性；构建内河航道船舶交通流元胞自动机模型,以便综合分析自由流和非自由流状态下的船舶交通流特性,并与道路交通流特性进行比较,丰富了交通流理论。基于实际数据,统计了京杭运河上船舶的类型和尺度等特性,分析了船舶交通流流量、速度、密度三个基本参数的特性及其相关关系,讨论了符合京杭运河船舶交通流情况的最小统计时间间隔,为构建内河船舶交通流仿真模型奠定了基础。结果表明,目前单机船已经成为京杭运河上货物运输的主要运力,单机船的长度和宽度主要集中于30-50m和6-8m之间；推荐采用1h作为最小统计时间间隔分析交通流基本参数；京杭运河上的船舶流量和密度呈正比关系,处于自由交通流状态,船舶速度分布较为离散,且与密度、流量无关,这与道路交通流中的自由流是一致的。基于元胞自动机理论,讨论了内河船舶的元胞参数设置、考虑跟驰和追越的演化规则,采用MATLAB建立了双线航道的船舶交通流仿真模型,根据实测的自由流数据进行模型验证,并综合分析了自由流和非自由流状态下的船舶交通流特性,讨论了船舶当量对三参数关系和基础特征变量的影响,分析了交通瓶颈的形成、传播和影响范围。通过与道路交通流比较,尽管交通流构成差异性较大,但其交通流基本参数关系分布走向一致,表明交通流特性具有一定的代表性和普遍性。京杭运河船舶交通流的流量—密度关系分布呈倒V字形,速度—密度关系呈反比关系,与道路交通流中的Greenberg模型较为吻合,最大流量为35 艘/h,最佳密度为6艘/km,阻塞密度约为19艘/km。
【关键词】：船舶交通流 交通特性 元胞自动机 仿真建模 京杭运河
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U692
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 研究意义8
• 1.2 国内外研究现状8-14
• 1.2.1 交通流参数9-11
• 1.2.2 元胞自动机11-13
• 1.2.3 船舶交通流仿真13-14
• 1.3 主要研究内容14-17
• 1.3.1 研究内容14-16
• 1.3.2 技术路线16-17
• 第二章 基于实测数据的交通流特性分析17-38
• 2.1 基础资料17-19
• 2.1.1 航道概况17-18
• 2.1.2 研究数据18-19
• 2.2 船舶特性19-27
• 2.2.1 船舶分类19-20
• 2.2.2 船舶尺度20-23
• 2.2.3 船舶领域23-27
• 2.3 船舶交通流特性27-36
• 2.3.1 流量28-31
• 2.3.2 密度31-32
• 2.3.3 速度32-33
• 2.3.4 三参数关系33-36
• 2.4 本章小结36-38
• 第三章 基于仿真的交通流特性分析38-64
• 3.1 模型构建38-46
• 3.1.1 参数设定38-39
• 3.1.2 演化规则39-42
• 3.1.3 模拟流程42-46
• 3.2 模型验证46-50
• 3.3 三参数关系50-58
• 3.3.1 流量—密度关系50-53
• 3.3.2 速度—密度关系53-55
• 3.3.3 与道路交通流的比较55-58
• 3.4 考虑船舶当量的三参数关系58-59
• 3.5 交通瓶颈影响分析59-62
• 3.6 本章小结62-64
• 第四章 总结与展望64-68
• 4.1 主要结论64-65
• 4.2 展望65-68
• 致谢68-70
• 参考文献70-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：727381