港口航道是指具有足够宽度、足够水深保证船舶安全进出港口的水域。随着水路运输的货物量加大以及运输船舶的大型化发展,一些沿海港口的进出港航道已经成为限制港口发展的“瓶颈”。目前,在进行海港航道的规划与设计时,相关港口规范仅考虑是否满足设计船型的通航尺度要求,未能反映航道作为交通设施其疏导水路交通的能力以及航行于其中的船舶的运行质量。海港航道通过能力是度量航道疏导水路交通能力的尺度,海港航道服务水平则是衡量航道中船舶运行质量的重要指标,开展海港航道通过能力及服务水平研究,有助于在保证航道服务质量的同时,充分发挥航道设施能力,更科学地进行海港航道的规划与设计。论文总结了目前海港航道通过能力及服务水平的研究手段、研究成果,分析了内河航道通过能力静态分析方法的弊端,引入了排队论动态分析方法。论文提出了海港航道通过能力的新定义,创建了基于排队论的海港航道通过能力计算模型。将海港船舶进出港过程建模为进港排队系统和出港排队系统两个系统,并分别确定了M/M/c、M/D/c排队模型作为进、出港排队系统的分析模型。海港航道通过能力即为进、出港排队系统中接受服务的船舶数量。论文借鉴道路服务水平的研究方法,通过类比确定了船舶密度、船舶待航时间以及船舶在港作业时间作为海港航道服务水平的度量指标。提出了利用交通密度与交通流状态的对应关系确定船舶密度分级取值的方法。船舶待航时间和船舶在港作业时间分级取值可由海港航道通过能力计算模型获得。运用以上研究方法分析了青岛港主航道的通过能力及服务水平,得到了青岛港主航道服务水平分级标准及相应的航道通过能力。研究结论可为青岛港的规划建设、资源配置和青岛港主航道的改扩建工程提供参考。