在天津濱海新區(qū)得到進一步開發(fā)、開放的同時,建設(shè)北方國際航運核心區(qū),是《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》賦予天津的重要定位,天津國際航運營運中心亦投入使用,在很大程度上提高了天津港船舶交通流量,其航道通航水平逐步接近臨界值,成為制約其進一步發(fā)展的不利因素。在此情況下,天津港大膽地提出了建設(shè)復(fù)式航道的想法。復(fù)式航道指的是在同一個航道截面上,至少存在2個水深各異的航槽或者航道。在天津港復(fù)式航道成功建造之后,大小船將以萬噸為界分流行駛,交通繁忙時將有4股交通流同時在航道上行駛,船舶在進出港過程中可能會出現(xiàn)多處會遇點和交叉避讓高風(fēng)險水域,這對于天津海事局VTS中心而言,將進一步加大通航安全監(jiān)管難度。作為天津港復(fù)式航道的安全監(jiān)管方和使用方,天津海事局VTS中心擬聯(lián)合天津港集團,依據(jù)復(fù)式航道通航安全管理規(guī)定細(xì)則,共同研發(fā)一套天津港智能動態(tài)計劃編制系統(tǒng),通過港口集團生產(chǎn)計劃模擬生成交通流,實時驗證所編排計劃的通航安全性,以便在保證船舶航行安全的前提下,提高船舶進出港的通航效率。本文主要完成了如下工作:1、創(chuàng)建了一個以單向航道為基礎(chǔ)的港口船舶調(diào)度模型。在對天津海事局VTS中心和碼頭公司展開深入調(diào)查之后,對港口船舶調(diào)度方面所存在的關(guān)鍵問題以及內(nèi)在機制進行了系統(tǒng)化分析。而后結(jié)合港口公司、船舶公司的具體利潤增長點設(shè)定了相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)。最后基于交通流這一層面系統(tǒng)化研究了船舶調(diào)度全過程操作,按照港口各區(qū)域所具有的交通流特點把調(diào)度這一環(huán)節(jié)細(xì)分為若干個子過程,并面向各子過程創(chuàng)建了多種應(yīng)用模型,比如初始化模型與流量轉(zhuǎn)換模型等,以此創(chuàng)建全面、完備的多目標(biāo)港口船舶調(diào)度模型。2、制定了以單向航道為面向?qū)ο蟮拇罢{(diào)度改良多目標(biāo)遺傳算法。把泊位沖突消解模型統(tǒng)一轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的編碼準(zhǔn)則,基于此創(chuàng)建了一種相應(yīng)的泊位沖突消解算法,并對編碼算子進行了針對性設(shè)定:把流量轉(zhuǎn)換模型與時隙分配模型均轉(zhuǎn)變成統(tǒng)一的解碼準(zhǔn)則,繼而創(chuàng)造性地設(shè)計了一種自遺傳空間延伸至解空間的新型傳遞算法。3、在對系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)和需要完成的任務(wù)進行深入、全面探討之后,對系統(tǒng)各應(yīng)用模塊進行了設(shè)計,比如GIS服務(wù)器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等,該系統(tǒng)需要具有的功能主要有信息轉(zhuǎn)換、權(quán)限管控、內(nèi)網(wǎng)信息反饋以及外網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示等。4、在對航道管理總體數(shù)據(jù)進行深入分析的前提下,聯(lián)系GIS處理信息特征,依靠GIS完善的空間信息、屬性信息的保護功能以及實用的查詢功能,設(shè)計了一個面向航道總信息的GSI顯示平臺,支持航道電子地圖的新建、空間信息表達(dá)、查詢以及導(dǎo)出等功能,確保系統(tǒng)能夠按照用戶需求多方式地顯示航道系統(tǒng)信息。5、通過建設(shè)天津港智能動態(tài)計劃編制系統(tǒng),客觀真實地反映出復(fù)式航道中交通流可能出現(xiàn)的風(fēng)險狀態(tài),方便主管部門及時制定相應(yīng)的安全保障,有效提高生產(chǎn)計劃編制的效率,從而有效保障天津港船舶航行安全,提高船舶通航效率。6、通過建立天津港智能動態(tài)計劃編制系統(tǒng),將天津港集團每日生產(chǎn)計劃模擬生成船舶交通流,根據(jù)天津海事局船舶交通管理系統(tǒng)安全監(jiān)督管理實施細(xì)則及復(fù)式航道通航安全規(guī)定細(xì)則實時演算計劃的通航安全性,對于演算未通過的計劃,系統(tǒng)可自動推薦計劃調(diào)整建議。本系統(tǒng)的開發(fā)既是為了保障天津港航道高危區(qū)水域的通航安全和有效監(jiān)管,也是為實現(xiàn)港口經(jīng)濟效益提升提供條件。對于前者而言,本工程是公益性事業(yè),其效益主要體現(xiàn)為社會效益。通過本項目的實施,可以有效地加強船舶交通管理,維持良好的通航環(huán)境,提高船舶通航安全,避免船舶碰撞事故,從而降低人員傷亡、降低船舶和貨物損失。從經(jīng)濟效益而言,隨著本系統(tǒng)的投入使用,天津港復(fù)式航道將會實現(xiàn)更大范圍“雙進雙出”交通組織模式,使大小船舶能夠及時進出港口,由此提高航道使用率、泊位利用率、減少船舶等待時間,增強港口競爭力。
【部分圖文】： 1.1 課題背景及意義1.1.1 課題背景在天津濱海新區(qū)得到進一步開發(fā)、開放的同時，建設(shè)北方國際航運核心區(qū)，是《津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》賦予天津的重要定位，天津國際航運營運中心亦投入使用，很大程度上提高了天津港船舶交通流量，其航道通航水平逐步接近臨界值，成為制約進一步發(fā)展的不利因素。在此情況下，天津港大膽地提出了建設(shè)復(fù)式航道的想法。復(fù)式航道指的是在同一個航道截面上，至少存在 2 個水深各異的航槽或者航道。中天津港復(fù)式航道于主航道南北兩邊均創(chuàng)建了一個專門支持萬噸級船舶單向通航的行通路，具體可參考下圖 1-1。在復(fù)式航道正式投入應(yīng)用之前，天津港的每一個船舶需在主航道航行。在復(fù)式航道成功建造并投入使用之后，估計該港 70%的萬噸級以下舶會在南北兩邊新建的小船航道內(nèi)航行，形成大、小船舶分道通航的局面，彼此互不響，不僅有利于降低船舶交通壓力，亦能夠在很大程度上加快天津港船貨周轉(zhuǎn)度，提船舶通航效率，創(chuàng)造更多的利潤。 第二章 港口船舶調(diào)度模型的構(gòu)建及遺傳算法分析一個部門單獨負(fù)責(zé)調(diào)度工作，原則上講可以獲得一個最理想的調(diào)度規(guī)劃。陰晴不氣以及多方面的人為因素致使量化評估指標(biāo)不容易獲取，，所以在本研究課題中忽兩大因素。在進行精簡之后，其調(diào)度工作由海事局 VTS 中心全權(quán)管理。應(yīng)用到因素主要有三個：一是泊位；二是航道；三是錨地，相對于前兩個因素，第三個地?fù)碛斜容^豐富的資源，航道是船舶進、出港的一個基本航路，當(dāng)其流量基本達(dá)容量時，該航道的通行狀況就不容樂觀。對于錨地而言，泊位資源比較匱乏。船處一般會遭受諸多因素的干擾，比如碼頭貨物堆放地等，所以通常而言，船舶泊往是事先確定好的，所以在調(diào)度工作開展之前，泊位問題已經(jīng)得到解決，故在此題中不對該因素進行考慮，僅對泊位沖突消解問題進行了思考。航道是連通碼頭的重要橋梁，船舶是否能夠在航道中順暢航行對港口的調(diào)度效率影響甚大。所以舶調(diào)度的關(guān)鍵在于對泊位與航道資源的合理部署。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.52;TP18

【參考文獻(xiàn)】

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4 紀(jì)明;天津市電力公司電網(wǎng)基本建設(shè)項目標(biāo)準(zhǔn)化管理體系研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號：2516842