基于AIS的繁忙水域船舶交通流时空特征度量研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:flytraker
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着水上经济活动的日益频繁,水上交通态势日趋复杂,船舶交通流呈现出通航密度大、航行范围广、交通流结构复杂、航路交错、会让频繁、险情和事故频发等特点,从而使水上交通安全维护面临巨大压力,也对繁忙水域交通态势的分析与研判能力及管控水平提出了更高要求。繁忙水域交通流规律的有效把握成为了提高通过能力、保障通航安全和营运效益的基础工作及关键问题。因此,开展基于AIS(Automatic Identification System,AIS)数据的繁忙水域船舶交通流时空特征研究具有十分重要的意义。论文的总体思路:首先对船舶交通流宏观特征进行分析,提出了船舶交通流时空特征,包括船舶间时距分布及交通流量、速度、密度。其次,探索了船舶间时距分布规律,建立了适应性更高的组合分布模型;同时,论文研究了区域船舶交通流度量方法,度量繁忙水域船舶交通流宏观运行特性指标,研究区域船舶交通流特性指标关系模型,从而对繁忙水域船舶交通流特征进行全时空掌握,最后进行算例分析。本文的主要研究工作:(1)间时距组合分布模型构建。结合水上交通运行实际情况,综合考虑船舶到港受安全距离和泊位装卸效率制约,航道内受安全因素和缺乏追越机会制约,引入广义排队模型(Generalized Queuing Model,GQM)进行建模,建立γ-GQM、LNM-GQM(Lognormal Model,LNM)和Burr-GQM模型。(2)基于智能算法的参数估计。对γ-GQM、LNM-GQM和Burr-GQM模型进行参数估计,由于模型复杂度高,难以直接求取模型参数,因此选择广义模式搜索算法优化求取最优参数估计解。(3)交通流宏观运行特性指标提取。在AIS数据预处理和轨迹重构基础上,研究繁忙水域三维时空轨迹边界插值算法,求取目标水域时空边界上的船舶轨迹起讫点,进而确定船舶在时空区间内的行程距离和时间,从中提取船舶交通流宏观运行特性指标——区域船舶交通流速度、密度和流量。(4)区域交通流宏观运行特性指标及其关系模型研究。借鉴道路交通领域成果,结合船舶运动特征,将Edie模型的交通流三要素定义增维扩展,确定区域船舶交通流宏观运行特性指标广义定义。在特性指标提取基础上,构建繁忙水域船舶交通流特性指标关系模型,形成繁忙水域船舶交通流时空特征分析与度量方法。论文最后采用天津港、长江口进港航道数据验证γ-GQM、LNM-GQM和Burr-GQM的优越性,算例表明广义排队模型拟合结果优于埃尔朗分布、伽马分布、对数正态分布及布尔分布,广义排队模型适应性更高。同时,使用长江口和烟台港数据开展算例分析,求取了长江口水域船舶交通流特性指标关系模型,结果表明存在与道路交通流类似的规律,验证了区域层面交通流特性提取和建模的可行性及交通流图模型方法在水上交通应用的可行性。研究成果丰富了区域船舶交通流相关研究内容、提升了船舶交通流理论与技术;同时,研究成果可有效反映目标水域船舶交通全时空状况,在区域水上交通规划、宏观交通状态判别、运行管理等方面有着重要的实际应用价值。
其他文献
<正> 《金瓶梅》是我国古代“四大奇书”之一,与《三国演义》、《水浒传》、《西游记》并列,且有“第一奇书”之誉。是否称得上“第一奇书”且不置论,但这部书的出现,使长篇
以现代悦动轿车为例,根据电路图讲述汽车雾灯的使用和故障检修。
室内装饰装修能美化居住环境,但同时会给人体的健康带来不良影响。现代人约有80%的时间是在室内空间中度过的,室内环境空气质量受到室内外环境的双重影响,室内空气质量的好坏直接
艾司奥美拉唑为一种质子泵抑制剂,在治疗消化系统相关疾病方面取得良好的效果。艾司奥美拉唑钠有关物质的检测(包含7个已知杂质)采用高效液相色谱法测定,文章对该方法进行简
本文以中控纤维超滤膜为基膜,哌嗪为水相单体,均苯三甲酰氯为有机相单体,三乙胺为酸接受剂,通过界面聚合反应在基膜表面形成超薄功能层,制备了低压高性能聚哌嗪酰胺/聚砜纳滤中空纤
宁蒙灌区灌溉定额是关中地区的6倍左右,因而常常遭受各方的批评.但宁蒙灌区灌溉定额高并非完全是不合理的大水漫灌的结果,在很大程度上有其自然规律的必然性和合理性.由于自
本文分析了分销型企业目前库存控制存在的问题,针对这些问题指出分销型企业的库存控制必须基于供应链管理的思想,在吸收了目前供应链管理中多种库存控制方法即供应商管理库存
本文对模拟苯酚废水的电化学氧化降解过程进行了研究,探讨了Ti/SnO2+Sb2O3电极的制备条件、电解过程的操作条件以及不同阳极材料对电化学氧化降解模拟苯酚废水过程的影响。首
契约思想在西方由来已久,本文拟就以马克斯·韦伯在《法律社会学》提出的"契约社会"为主线,并将其置于西方神义论传统的语境之中,对其进行初步的探究,并提出相关见解。
介绍了玄武岩纤维制备原料的相关成分要求及玄武岩纤维的结构,详细列举了玄武岩纤维材料的优越性,阐述了玄武岩纤维的生产方法和设备开发现状及其研究进展,以及用玄武岩纤维