水上水下碍航物碍航评价工作智能化及碍航缓解措施专家系统的探索与研究

摘要

上世纪90年代长江上刮起建桥风以来,长江上的水上水下建筑物越来越多,据统计,仅过江大桥一项,2010年前长江主航道上将建起60座各式过江桥梁,这势将严重影响到航道的畅通.以武汉长江大桥为例,它建成后由于水下8个桥墩的作用,上世纪60年代开始泥沙就在汉阳桥头上方淤积,到2001年3月,沙滩面积达9万平方米,大桥航道缩窄至80米宽且水深不足3.2米.因此,这就迫切需要一个统一的国家标准(或行业标准)来对水工建筑物的建设进行有效的约束.在实际的管理实践中,中国目前采用一些已有的国家标准或部颁标准及其它的一些行业标准来对水工建筑物的建设进行约束,虽然这些标准从某些方面对水工建筑物的建设作出了具体规定,但随着时代的发展,其内容有很多已不适应现实要求,而且这些标准政出多门,所涉及到水工建筑物建造标准的内容比较分散,没有形成一个完整的体系.因此,该论文在引入中华人民共和国交通部海事局于2003年初通过鉴定的研究成果——水上水下碍航物碍航评价标准以及碍航物碍航评价工作程序的基础上,积极收集原有的各种行业标准(现行的),进而对水上水下碍航物碍航评价标准做了充分的细化和量化工作,然后运用VB对碍航物碍航评价工作程序进行计算机编程,最终开发出一个功能比较齐全的碍航物碍航评价智能化工作平台.论文同时还运用该平台对芜湖长江大桥的碍航程度实现了计算机评价,从而使工作平台的可行性得到了一定程度的验证.据了解,至今为止还无人进行过碍航物碍航评价智能化工作平台方面的研究工作,所以说,该工作平台对海事系统今后进一步开发碍航评价类平台(软件)将具有较好的参考价值.该文同时指出,该平台若应用于今后的实际工作,则还需进一步开发,如能有一个科研团队来从事此项工作,则在成果的正确性、完整性和实用性上肯定会获得较大进步.在探索与开发碍航物碍航评价智能化应用平台的同时,论文参考水上水下碍航物碍航评价体系中的水上水下碍航物碍航评价标准,在碍航物自我缓解措施以及非自我缓解措施的标准基础上,进一步分析研究,对碍航缓解措施专家系统做了一定的探索.在此过程中,论文通过引入海上船舶避碰领域的概念,探索并首次提出了内河船舶三维领域的观点,并在此基础上对桥区压力环境下的船舶三维领域模型做了较为深入的探索和研究,从而有望为桥区水域航标等碍航缓解设施的设置提供一种可行的新的理论依据.

目录

文摘

英文文摘

第1章前言

1.1碍航物对水上通航的安全影响评价研究的原因及其概况

1.2论文选题的原因、目的和意义

1.2.1选题的背景原因

1.2.2选题的目的

1.2.3选题的意义

1.2.4拟采取的研究方法、技术路线：

第2章水上水下碍航物碍航评价标准

2.1碍航物碍航评价标准

2.1.1适用范围

2.1.2引用标准

2.1.3定义

2.1.4碍航特性的表现形式(部分地适用于对人工遗留物碍航特性的描述)

2.1.5水工建筑物对船舶航行通过时的各类限定(部分地适用于对人工遗留物碍航特性的描述)

2.1.6水工建筑物对船舶的航行、停泊、作业行为影响的具体表现(部分地适用于对人工遗留物影响的描述)

2.1.7碍航物对船舶交通流的影响

2.1.8碍航特性的自我缓解和非自我缓解措施

2.1.9碍航特性评价

2.1.10碍航物碍航等级划分

2.2碍航评价标准中通航参数的计算方法

2.2.1船舶通过水上水工建筑物以下的通航净空高度的确定

2.2.2船舶通过水上水工建筑物以下的通航净空宽度确定

2.2.3船舶在水工建筑物周围水域安全回旋的尺度和制动长度的确定

2.2.4船舶靠泊时对水工建筑物前沿水域宽度的要求

2.2.5船舶靠泊时对水工建筑物前沿水域长度的要求

2.2.6船舶航行时对航道宽度的要求

2.2.7船舶对通航水深的要求

2.2.8船舶锚泊时对锚泊水域的尺度要求

2.2.9设计高、低水位的近似计算方法

2.2.10电缆通航净空高度的富裕高度

2.2.11油品等危险品专用码头与其它水工建筑物的安全距离

2.2.12内河航道等级及尺度

2.2.13海船船舶尺度

第3章水上水下碍航物碍航评价工作程序

3.1水上水下碍航物碍航评价工作程序细则

3.1.1目的

3.1.2适用范围

3.1.3各级海事管理部门职责

3.1.4碍航评价工作的主要内容

3.1.5要求

3.1.6碍航评价程序

3.1.7依据的规定和标准

3.2碍航物碍航评价工作智能化的探索与研究

3.2.1碍航评价工作智能化的目的及其工作思路

3.2.2智能化工作应用平台主界面的开发

3.2.3航行参数和安全系数评价工作智能化的实现

3.2.4通航要求评价工作的智能化实现

3.2.5通航水域交通效率评价工作的智能化实现

3.2.6隐含性影响评价工作的智能化实现

3.2.7碍航缓解措施评价工作的智能化实现

3.2.8综合评价工作的智能化实现

3.3碍航评价智能化工作平台应用实例

3.3.1评价对象的选取

3.3.2评价工作的机上实现过程

3.3.3智能化碍航评价平台所存在的问题的自我分析

第4章过江桥梁碍航缓解措施专家系统的探索与研究

4.1过江桥梁碍航缓解措施专家系统开发的原因、依据和探索

4.1.1原因

4.1.2 依据

4.1.3探索

4.2内河水域船舶领域三维模型的研究

4.2.1船舶领域概念的提出和建立

4.2.2船舶领域三维模型的设想

4.2.3桥区环境压力下的简化船舶领域模型

第5章结束语

致谢

参考文献

攻读硕士研究生期间公开发表论文