隨著“海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”的提出,為提高海洋資源開發(fā)能力,發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó),國(guó)家對(duì)海洋石油資源的開發(fā)也進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的新階段。但海上油田平臺(tái)的建設(shè),尤其是固定式平臺(tái),作為海上固定礙航物,影響了船舶航行的習(xí)慣航路,增加了水域通航環(huán)境的復(fù)雜程度;同時(shí),作為高風(fēng)險(xiǎn)水工設(shè)施,船舶一旦與之發(fā)生碰撞,造成的環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失不可估量。為緩解海洋石油開發(fā)與船舶通航之間存在的矛盾,本文以東營(yíng)海域油田群水域?yàn)槔?進(jìn)行了船舶交通組織研究,旨在規(guī)范油田群水域船舶交通流,提高油田群水域船舶通航效率,降低油田群水域船舶通航風(fēng)險(xiǎn),從而保障船舶航行與平臺(tái)作業(yè)安全。首先,分析油田群水域通航環(huán)境,建立了油田群水域船舶通航環(huán)境模型,包括交通環(huán)境模型和水工設(shè)施模型。其中,交通環(huán)境模型依據(jù)船舶交通流特征分析結(jié)果,確定了油田群水域研究代表船型和船舶交通組織端點(diǎn);水工設(shè)施模型依據(jù)水工設(shè)施的坐標(biāo)及尺度信息,通過(guò)ArcGIS和MATLAB建模,明確了油田群水域水工設(shè)施的分布情況。其次,考慮船舶穿越油田群航行的實(shí)際情況,將船舶失控漂移模型進(jìn)行改進(jìn),建立了平臺(tái)通航安全距離計(jì)算模型,考慮平臺(tái)、船舶、環(huán)境、時(shí)間等定量參數(shù)以及風(fēng)向、流向等變量參數(shù),計(jì)算了代表船型在油田群水域不同風(fēng)向、流向組合下的平臺(tái)通航安全范圍,得到了代表船型的平臺(tái)通航安全距離。再次,基于船舶交通組織的目的,考慮船舶通航效率和船舶航行安全因素,確定了目標(biāo)函數(shù)和約束條件,建立了油田群船舶航路優(yōu)化模型,設(shè)計(jì)了航路優(yōu)化模型求解算法,計(jì)算得出了代表船型在不同交通組織端點(diǎn)下的優(yōu)化航路。最后,參考船舶交通組織的一般模式,設(shè)計(jì)了油田群船舶交通組織方案,包括交通組織規(guī)劃方案和交通組織保障方案。交通組織規(guī)劃方案主要通過(guò)整合油田群現(xiàn)有規(guī)劃航路和代表船型優(yōu)化航路,以船舶定線制中設(shè)置推薦航線的方式規(guī)范了穿越油田群水域的交通流。交通組織保障方案主要根據(jù)油田群的通航需求及現(xiàn)有應(yīng)急能力,結(jié)合該水域無(wú)VTS系統(tǒng)覆蓋的實(shí)際情況,確定了各類保障資源的組織與配備。油田群船舶交通組織方案的研究和設(shè)計(jì),為降低油田群水域船舶通航風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)行船舶定線制的深入研究提供了基礎(chǔ),同時(shí)也為類似水域船舶交通組織規(guī)劃和保障研究提供了解決思路。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U692.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 油田群通航安全
        1.2.2 船舶交通組織
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第2章 油田群水域船舶通航環(huán)境建模
    2.1 油田群通航環(huán)境建模思路
        2.1.1 油田群通航環(huán)境特征
        2.1.2 油田群通航環(huán)境模型
    2.2 油田群交通環(huán)境模型
        2.2.1 油田群交通環(huán)境概況
        2.2.2 油田群交通環(huán)境建模
    2.3 油田群水工設(shè)施模型
        2.3.1 油田群水工設(shè)施概況
        2.3.2 油田群水工設(shè)施建模
    2.4 本章小結(jié)
第3章 油田平臺(tái)通航安全距離計(jì)算
    3.1 平臺(tái)船舶通航安全距離計(jì)算模型
        3.1.1 安全距離計(jì)算建模原理
        3.1.2 安全距離計(jì)算模型建立
    3.2 平臺(tái)船舶通航安全距離計(jì)算
        3.2.1 定量參數(shù)設(shè)置
        3.2.2 變量參數(shù)設(shè)置
        3.2.3 安全距離計(jì)算
    3.3 本章小結(jié)
第4章 油田群水域船舶航路優(yōu)化
    4.1 油田群船舶航路優(yōu)化模型
        4.1.1 航路優(yōu)化建模原理
        4.1.2 航路優(yōu)化指標(biāo)選取
        4.1.3 航路優(yōu)化模型建立
    4.2 航路優(yōu)化模型求解算法
        4.2.1 優(yōu)化模型求解算法概述
        4.2.2 優(yōu)化模型求解算法設(shè)計(jì)
    4.3 油田群船舶航路優(yōu)化
        4.3.1 航路優(yōu)化參數(shù)設(shè)置
        4.3.2 船舶航路優(yōu)化結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 油田群水域船舶交通組織
    5.1 油田群船舶交通組織思路
        5.1.1 船舶交通組織模式
        5.1.2 油田群船舶交通組織方案
    5.2 油田群交通組織規(guī)劃方案
        5.2.1 現(xiàn)有規(guī)劃航路
        5.2.2 規(guī)劃方案設(shè)計(jì)
        5.2.3 規(guī)劃方案驗(yàn)證
    5.3 油田群交通組織保障方案
        5.3.1 保障方案設(shè)計(jì)
        5.3.2 保障方案配備
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位相關(guān)的科研成果
論文插圖目錄
論文表格目錄
附錄A 中海油油田設(shè)施概況
附錄B 油田群其他水工設(shè)施概況
附錄C 專家評(píng)判調(diào)查問(wèn)卷

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本文編號(hào)：2888202