内河河口外接大海,内联内河航道,由于其离外海近,交通便利,大量内河港口沿内河河口段航道建设。由于受到潮汐和洋流的冲击,其河口段的航道会受到淤泥的侵蚀,使得航道变浅甚至改道,由于疏浚河口航道需要的费用高、频次多,因此,沿海非重大国家级工程较难得到持续的整治,由此导致一般河口段的航道复杂、水域中船舶通航风险高,交通安全压力大,且船舶进出港的调度困难。如何采用现代信息技术实现船舶进出港的可视化调度,同时,采用智能化的调度算法为船舶的进出港调度提供辅助决策支持,是当前亟待解决的问题。针对上述需求,结合“互联网+”等方法,本文提出了一种基于数字动态航道的内河河口段船舶进出港调度方法。论文主要研究工作如下:(1)依托百度地图的内河河口段动态数字航道设计。通过分析内河河口段的航道特点,以百度地图为基础,基于AIS历史数据挖掘河口段航道边界与主航线,结合潮汐水深点绘制动态等深线,构成能实时动态刷新船舶可航水域的数字航道,用于支撑内河河口段船舶进出港调度过程的动态管控。(2)建立基于内河河口段动态数字航道的潮汐航道船舶进出港调度模型。考虑潮汐、锚泊、进港、卸载、出港等船舶进出港过程及其约束条件,针对内河河口段港口航道特点,构建内河河口段船舶进出港调度模型。(3)运用模拟退火遗传算法设计出一种内河河口段港口进出港调度算法,用于求解进出港调度模型,并用于船舶进出港调度管理。针对内河河口段船舶进出港调度模型具有多约束条件的特点,采用改进的模拟退火遗传算法设计了适合该模型的求解算法,并通过对算法中交叉算子等方面的改进,提升了算法的性能。最后运用实际数据验证了算法的有效性与合理性。(4)设计和实现了基于数字航道的内河河口段船舶进出港调度系统。针对系统需求,结合数字航道,完成了对整个调度过程的可视化的设计。并通过功能和性能测试,阐明了系统功能的有效性和系统的可用性。上述研究成果为内河河口段船舶进出港调度提供了科学的管理方法,具有重要的理论和现实意义。