随着世界经济和航运事业的发展,船舶数量越来越多,海上交通日益繁忙,尤其在一些水域狭窄的地区,更是形成了高密度的海上交通。为了降低通航风险,提高航道通航效率,本文在现有陆地和内河交通流理论的基础上,研究出船舶单向编队临界速度的计算方法,并根据海船特性构建了船舶单向编队通航间距模型。该模型可实现确定船舶单向编队通航速度和间距的功能,从而有效提高单向通航的安全性和经济性。本文具体的研究工作包括以下内容。首先,分析跟驰理论及跟驰理论模型,列出描述跟驰过程的微分方程,利用数学方法将微分方程变形,使速度为因变量,给出临界速度数学表达式;再结合实际情况,根据数学统计规律选取足量样本,并利用相关数学统计及分析软件标定速度方程中的各个系数:接着,利用已确定系数的速度方程,计算临界速度;然后,根据交通流理论、船舶制动距离和船舶领域模型,结合海船特性,建立以船舶速度为自变量的船舶单向编队通航间距模型,并以临界速度确定船舶单向编队通航间距;最后,针对鲅鱼圈港航道进行模拟器仿真实验,验证该方法的可行性。实验结果表明,本文所给出的方法可以有效提高船舶单向编队通航的安全性和经济性,为生产实践提供有力的理论依据。