船舶交通流拥堵特征分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1选题背景和设计目的

随着船舶大型化、多样化的发展，许多港口或重要航道都已经出现了不同程度的交通拥堵现象，为了方便毕业设计中的论述，我们对船舶拥堵进行描述，即船舶由于非自身的影响不能达到它所期望的航速，出现减速或排队航行现象。

航道可分为很多类，依据航行时的限制条件，航道可分为单行航道、双行航道、限制性航道，限制性航道由于其特殊性，这里不予讨论。相比于双行航道，单行航道可航海域的宽度受到限制，所以在通航过程中更容易产生交通拥堵现象，而且单行航道内的船舶在规定的时间段内只能按照一个方向航行，加上可航水域宽度有限，使得处于单行航道内的船舶不能相互追越；一般而言，不同类型、不同装载状态的船舶，其航速也会存在差异，假如处于单行航道前方船舶的航速小于后方船舶的航速，一段时间后，后船会追上前船，但由于航道条件的限制不能超越前船，所以被迫跟随前船匀速航行或者减速行驶，也因此产生了交通拥堵。

根据上述描述我们得知，船舶航速的差异会导致交通拥堵，考虑到航道的长度、船舶到达规律、安全间距等因素，船舶拥堵的程度也会不同。因此为了直观的反映航速差异率、船舶到达规律、安全间距等因素与船舶拥堵的关系，在本篇设计中，我们对船舶拥堵程度进行了量化。根据量化后的计算公式，我们可以得出上述影响因素在不同条件下与船舶拥堵程度之间的关系。根据研究结果，我们可以提出缓解船舶拥堵的对策。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

船舶交通流是指连续航行的船舶所形成的船流，由于船舶间的距离、平均航速、船舶到达率不同，所表现的交通流特征也不同。选题的研究目的是为了探讨造成单行航道内船舶拥堵的主要因素以及在在不同交通流参数下的拥堵程度。为了使研究结果有实际意义，我们先对船舶拥堵概念进行了叙述，从船舶自身出发，船舶在海区航行期望的行驶航速受到外界限制，不能按照期望的航速航行，造成了某个时间段内的延误，此时就构成了船舶拥堵。对于如何量化船舶拥堵程度，在本设计中也提出了简单的计算公式，以便于开展交通流各参数对拥堵影响定量化的论述。

现阶段，对船舶交通流的研究可分为两大类，即宏观交通流统计分析和微观交通流仿真。本文从微观角度出发，选取研究海区在单行航道，在仿真软件anylogic中设置船舶属性不同，例如航速、到达规律、安全间距，得出这些影响因素与船舶拥堵的关系。为了更好的反映这种关系，我们对船舶拥堵程度进行量化，设计中借鉴了公路网对交通拥堵的量化方式，结合船舶交通的特点，建立较为直观的计算公式，同时选取多个量化指标，得出船舶差异、安全间距、到达规律等与船舶拥堵的关系曲线。

本设计最初以两艘船舶为研究对象，并以相似的研究思路对多艘船舶（船舶流）进行统计分析，从而得出结论。根据设计中的结论，我们分析各参数对拥堵的影响程度，并找出主要因素，提出合理的解决对策，并用仿真的方式对这些解决对策进行模拟实验，通过输出的各项数据，来分析解决对策的有效性。

3. 研究计划与安排

3.1开始选题

2020年3月初，在毕业设计管理系统里选题；

3.2开题报告与外文翻译

2020年3月28日之前提交开题报告初稿，并与指导老师联系；

2020年3月29日与老师语音会议，修改完善开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐胜, 徐周华, 刘奕.基于熵权-云模型的三峡坝区过闸船舶拥堵程度综合评价[j].交通信息与安全,2017,第35卷(第3期):124-132.

[2]陈沿伊, 黄璨.基于延误敏感性的内河船舶交通拥堵状态识别方法研究[j].物流技术,2016,第35卷(第8期):84-88.

[3]何正伟, 刘力荣, 杨帆,等.基于ais实时数据的航道交通拥堵快速判定方法[j].中国航海,2018,第41卷(第2期):113-118.