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双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队

发布时间: 2020-05-02
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      华咨公司汇集硕博水利和水运专业团队,为推进双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队基于人工免疫系统的可变道双向航道元胞自动机模型,安全距离,根据对船舶交通的真实状态观察,在船舶周围有一个椭圆形的船场。该船区的长度是船前船长的3倍,船后船长的1.8倍。因此,两船之间的最小安全距离可以由两船之间的船域关系来确定,基本原则是两船的船域不能重叠。双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队。船舶生成模型,由于不同航区船舶交通流规律可能不同,本研究以船舶到达服从爱尔朗分布、船首时间距离服从负指数分布、船长和航速服从正态分布为例,研究双向航道船舶交通流的元胞自动机模型。其他导航区域可在模拟输入时根据实际情况进行调整。模拟条件根据上述模型和条件,进行模拟以探索船舶流量和可变道双向航道中的平均速度与船舶到达率(单位时间(1分钟)内到达的平均船舶数)之间的关系。在模拟开始时,各种类型的船只根据设定的模型随机到达通道的入口。采用开放边界条件,即船只到达航道终点时离开。在仿真中,信道的初始状态是空闲的,随机减慢概率是0.25。船舶到达率是一个可调参数。每个参数的模拟重复20次并取平均值,以消除随机因素的影响。双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队。

双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队

      双向航道交通流时空轨迹模式,双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队。当船舶在入口通道和出口通道的到达率为3艘/分钟时,在允许换道和禁止换道的条件下,入口通道中船舶交通流的时空轨迹图;分别是当船舶在入口和出口通道中的到达率为3船舶/分钟时,在允许换道和禁止换道的条件下,出口通道中的船舶交通流的时空轨迹模式。可以看出,当车道变换被允许时,时空轨迹模式比当车道变换被禁止时更加一致。在模拟过程中,入口通道和出口通道分别有16个和35个车道变化。入口航道船舶和出口航道船舶之间的相互车道变化并没有导致目标航道船舶交通流路径的紊乱,即没有影响目标航道的通航秩序。与禁止换道的情况相比,船舶流量和换道情况下的船舶平均速度分别提高了4.4%和2.0%。换道条件下的船舶数量流量和船舶速度不可能增加太多的原因是整个航道上有大量的船舶,并且模拟条件被设置为一次仅超过一艘船舶。当两艘或多艘缓慢行驶的船只全速行驶时,后面快速行驶的船只无法超车,只能缓慢行驶。然而,对于满足超车条件并能实施超车的船舶,提速节时带来的经济效益和增加船舶数量(651,373艘)带来的社会效益是不言而喻的。当进出水道交通流量不对称时,船舶流量与船舶到达率之间的关系双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队。当允许或禁止车道变换时,当船舶在入口通道中的到达率与船舶在出口通道中的到达率不同时,船舶在整个通道中的到达率流量与船舶在出口通道中的到达率之间的关系。从图5可以看出,随着船舶到达率的增加,整个航道中的船舶流量基本减少。当航道船舶交通流处于自由流状态(船舶到达率为4、5、6艘/分钟)时,船舶的减少流量表现出一定的单调性;当航道内船舶交通流量相对密集时,船舶到达率相对较小,船舶数量(651,373艘)相对较少。原因是慢船在航道中所占的比例相对较高,或者有两艘以上的慢船通过航道,导致潜艇出现,当船只在入口通道中的到达率与允许或禁止车道变换时的到达率不同时,船只在通道中的平均速度和船只在出口处的到达率之间的关系。从图6可以看出,随着船舶到达率的增加,船舶在整个航道中的平均速度增加。当航道内船舶交通流相对密集时(船舶到达率为1、2、3船/分钟),航道内船舶速度的增加表现出一定的单调性。当航道中的船舶交通流处于自由流状态(船舶到达率为4、5、6船/分钟)时,船舶到达率与航道中船舶平均速度之间的关系表现出较大的随机性,因为航道处于自由流状态,船舶之间的相互影响较小。

      当进出水道交通流量不对称时,船舶流量与船舶到达率之间的关系双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队。当进口船舶的到达率恒定时,出口船舶和航道船舶的到达率之间的关系流量。从图7可以看出,当船舶在一个进、出口通道的到达率很小时(船舶的到达率为1或2艘/分钟),在允许换道的情况下,通道中的船舶数量专利复审3)明显增加,两个通道中船舶的到达率之差越大,船舶数量流量增加越多;当一个航道的船舶到达率为1 /min,双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队另一个航道的船舶到达率为6 /min时,该航道的船舶数量专利复审3)可增加11.4%。入口和出口通道中的交通流量不对称时,允许换道和禁止换道之间的速度比较,示出了当船舶在入口通道中的到达率恒定时,船舶在出口通道中的到达率和船舶在通道中的平均速度之间的关系。可以看出,当船舶在一个进、出口通道的到达率较大时(船舶的到达率为3、4、5、6船/分钟),双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队在允许换道的情况下,船舶的平均速度明显增加;当两条航道船舶到达率较高时(船舶到达率为5或6艘/分钟),航道船舶平均速度可提高17.0%。双向航道数学模型案例分析:湖南省专业的航道交通量分析仿真技术团队。

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