由于航道天然条件受限、航道整治施工、水道汇入和突发的船舶事故的影响，在分道通航制水域中会存在沿岸通航带局部关闭或被占用的情况，如果上游船舶流量过大，将会引发严重的航道堵塞。本文针对沿岸通航带的缩减导致沿岸通航带和分道通航制水域航道上的船舶在通过此航段时共同占用一个航道（分道通航制航道）的交通情况，研究船舶交通流拥堵的生成演化机理，有利于局部航道缩减情况下交通管理措施的实施和制定。本文采用元胞自动机模型，结合港口水域船舶AIS系统特性，对局部航道缩减情况下的基本航段交通流仿真建模，研究并提出合理的交通流优化控制措施，提高局部缩减航道内船舶通过能力，保障航行安全。
　　本文首先基于元胞自动机理论，分析了船舶的元胞自动机参数，更新规则；建立了适用于受限水域元胞自动机船舶交通流模型，在此基础之上构建了局部航道缩减状态下的元胞自动机模型，并引入了船舶汇合、换道等微观行为，通过matlab数值模拟对船舶通行能力、船舶平均速度、汇合区域长度及船舶交通流演化时空特性做出了分析研究。
　　而后提出限速控制和AIS协同更新的演化规则，在此基础上以宁波舟山港核心港区深水航路分道通航制水域为研究对象进行分析研究；结果表明，合理的限速控制和协更新相结合可以提升航道的通行能力，并且可以提高航道内船舶的平均速度，有效的缓解了航道拥堵状况。